针对空间杆系钢结构在地震/风等动力荷载作用下容易发生动力失稳破坏的现象,考虑结构参数不确定性及荷载随机性的影响,推导随机结构数学模型,建立基于模糊参数区间的结构动力失稳评估方法;以响应速度快、效率高、性能稳定的压电堆为核心,设计制作简单可靠、具有大位移和大驱动力输出的双向受力压电主动杆件,通过静/动力特性及驱动性能测试,得到主动杆件具有机电耦合效应的电压-增益函数和稳定工作频段;进行考虑结构自身参数、外部荷载及控制律、增益相互耦合的优化研究;设计不依赖精确数学模型,能够较好解决复杂结构非线性控制问题且具有稳定性、鲁棒性的模糊逻辑控制律,通过直接引入误差的智能积分环节,实现对强实时性、多耦合性的多输入-多输出结构系统的主动控制,并进行试验验证。提出一套基于模糊理论、较为完整且适用性强的空间杆系钢结构动力失稳主动控制理论与技术。项目的研究不仅具有重要的理论意义,而且也具有广阔的工程应用前景。
英文主题词Dynamical Instability;Optimized Design;Fuzzy Logic;Active Control;Shaking Table Test