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试件特性对地震模拟振动台控制性能影响研究(Ⅱ)——对地震记录再现精度的影响及实时补偿
  • ISSN号:0254-0037
  • 期刊名称:《北京工业大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB534.2[理学—物理;理学—声学;一般工业技术] TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金重大研究计划资助项目(90715010);北京工业大学研究生科技基金资助课题(bex-2009-033).
中文摘要:

常规振动台系统共振频率为20 Hz,而试验试件1阶频率最大为8 Hz,在进行地震模拟振动台控制系统设计时将试件视为刚性体,二者存在较大差异.因此,振动控制系统控制频带窄、稳定性差,降低了地震记录再现精度.本文通过系统建模分析了试件质量、频率、阻尼等因素对振动台控制性能的影响.结果表明:试件各阶频率周围频带的输入波再现精度很低,出现不同程度的放大与削弱,最大可达3倍.针对这一问题设计了实时反力补偿算法以修正试件与台面相互作用对控制系统性能的影响,在保证系统稳定性的前提下提高了地震记录的再现精度.

英文摘要:

The specimen is assumed to be a rigid mass in the design of the shaking table control system and the primary frequency of the specimen is about 8 Hz. However, the resonant frequency of a small-middle-sized shaking table is more than 20 Hz. Therefore, there is a big difference between the specimen and the shaking table system caused by the assumption of the rigid mass for the specimen. This results in the control system operating in a narrow frequency band and poor stability reducing the replaying precision of the recorded seismic waves. In this paper, the effects on the controlling performances caused by the quality, frequency and damping ratio of the specimens are investigated and analyzed. In the results, the replaying precision of the input seismic waves which the frequency is near the one of the specimen are poor, some of the inputs are amplified, and others are reduced. The maximum value is amplified more than 3 times compared to the input waves. For improving the above disadvantages caused by the interaction between the specimen and the shaking table, the real-time compensation of reaction algorithm is proposed for modifying the control performance. The replaying precision of the input seismic records is greatly improved under the good stability of the control system.

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期刊信息
  • 《北京工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:北京市教委
  • 主办单位:北京工业大学
  • 主编:卢振洋
  • 地址:北京市朝阳区平乐园100号
  • 邮编:100124
  • 邮箱:xuebao@bjut.edu.cn
  • 电话:010-67392535
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-0037
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2286/T
  • 邮发代号:2-86
  • 获奖情况:
  • 中国高等学校自然科学学报优秀学报二等奖,北京市优秀期刊,华北5省市优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11924