[发明专利]基于调制反馈增益的主动调谐质量阻尼器设计方法

权利要求书

1.一种基于调制反馈增益的主动调谐质量阻尼器设计方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，由建筑结构自身的受控振型质量、阻尼和刚度，在单个主动调谐质量阻尼器的基础上施以新型主动控制力；然后建立建筑结构基于调制反馈增益的主动调谐质量阻尼器系统的力学模型；

步骤二，根据结构动力学原理，对建筑结构及主动调谐质量阻尼器进行受力分析，建立建筑建筑结构基于调制反馈增益的主动调谐质量阻尼器系统方程；

步骤三，对比主动调谐质量阻尼器，对基于调制反馈增益的主动调谐质量阻尼器进行振动控制的优化设计；

步骤四，通过比较建筑结构，考虑控制的有效性和阻尼系统冲程控制的有效性，选择最优组合参数，参照原建筑结构的参数设计新型基于调制反馈增益的主动调谐质量阻尼器。

2.根据权利要求1所述的基于调制反馈增益的主动调谐质量阻尼器设计方法，其特征在于，所述步骤一是将建筑结构作为一个单自由度质点，根据其材料特点确定其阻尼和刚度，将主动调谐质量阻尼器安装在建筑结构上，以一新型主动控制力控制，以此构成建筑结构基于调制反馈增益的主动调谐质量阻尼器系统。

3.根据权利要求1所述的基于调制反馈增益的主动调谐质量阻尼器设计方法，其特征在于，所述步骤二中，建立建筑结构基于调制反馈增益的主动调谐质量阻尼器系统的动力方程表示为下式：

ms[x··g(t)+y··s]+csy·s+ksys-cTy·T-kTyT=-uT(t)]]>

mT[x··g(t)+y··s+y··T]+cTy·T+kTyT=uT(t)]]>

uT(t)=-may··s-cvy·T-kdyT]]>

式中，为地震地面运动加速度；y_s为建筑结构相对于基底的位移；y_T为主动调谐质量阻尼器相对于建筑结构的位移；m_s、c_s和k_s分别为建筑结构的受控振型质量、阻尼和刚度；m_T、c_T和k_T分别为主动调谐质量阻尼器的质量、阻尼和刚度；u_T(t)为作用于建筑结构和主动调谐质量阻尼器之间的主动控制力；m_a、c_v和k_d分别为主动调谐质量阻尼器的加速度、速度和位移反馈增益变量。

4.根据权利要求1所述的基于调制反馈增益的主动调谐质量阻尼器设计方法，其特征在于，所述步骤四采用定义最优参数评价准则，定义最优参数评价准则设置建筑结构基于调制反馈增益的主动调谐质量阻尼器时建筑结构的最大动力放大系数的最小值的最小化，即越小，则基于调制反馈增益的主动调谐质量阻尼器的振动控制有效性就越佳；利用遗传算法进行参数优化，并与主动调谐质量阻尼器进行比较。