【技术实现步骤摘要】
一种改进的半主动H∞鲁棒控制方法
本专利技术涉及半主动控制领域，具体涉及一种改进的半主动H∞鲁棒控制方法。
技术介绍
磁流变阻尼器是一种颇具应用前景的智能半主动控制装置，它兼具了主动控制装置的适应性强和被动控制装置的可靠性高等优点，已经成为结构减振领域一个研究热点。为了充分发挥磁流变(MR)阻尼器的优良减震特性，基于它的半主动控制研究仍有待深入。近年来，H∞鲁棒控制在MR阻尼器半主动振动控制中的研究受到越来越多的关注。然而，在这些研究中，H∞控制方法大多侧重于解决鲁棒稳定问题，控制器的设计相对比较保守。此外，在这些控制方法中，受控系统的状态方程一旦确定，H∞控制的控制律也就随之确定了，因此控制器的设计不够灵活。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种改进的半主动H∞鲁棒控制方法，不仅可以克服H∞控制系统设计的保守性和和对工程经验的依赖性，而且可以更加精确地计算主动控制力，从而精确控制MR阻尼器的控制信号，最终达到良好的半主动减振控制效果。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术...
【技术保护点】
1.一种改进的半主动H
【技术特征摘要】
1.一种改进的半主动H∞鲁棒控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：将基于干扰抑制问题的H∞控制的设计转化为混合灵敏度求解问题，并构建基于输出反馈的PS/T型混合灵敏度H∞鲁棒控制器；
步骤S2：利用鲸鱼优化算法对鲁棒控制器的混合灵敏度加权函数进行带约束多目标优化设计，得到优化后的鲁棒控制器；
步骤S3：根据优化后的鲁棒控制器，计算闭环控制系统的主动控制力；
步骤S4：利用限幅电压定律将主动控制力转换成磁流变阻尼器的控制信号；
步骤S5：基于磁流变阻尼器的控制信号，以现象模型作为磁流变阻尼器的正向模型，计算结构减震所需的阻尼力并输出，实现基于MR阻尼器的半主动WOA-PSTH∞-CVL控制。
2.根据权利要求1所述的一种改进的半主动H∞鲁棒控制方法，其特征在于，所述H∞鲁棒控制器是一个正反馈类型的闭环控制系统，其闭环传递函数可表达为：
其中，S是灵敏度函数，PS是激励d到系统输出y的传递函数；系统输出y不是全状态变量，而是易于测量的加速度响应；T称为补灵敏度函数，是激励d与控制力u之间的传递函数；Ws和Wt是控制系统的混合灵敏度加权函数，分别对PS和T加权；对于所构建的标准受控系统，其输出定义为
其中，z1和z2是评估信号。
3.根据权利要求1所述的一种改进的半主动H∞鲁棒控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：
步骤S21：确定优化目标函数，如下所示：
Obj＝wJ1+(1-w)J2
式中，
式中，Obj为鲸鱼优化算法中的适应度函数；xi(t)和分别是第i层楼的位移和绝对加速度，xunctrl和分别是建筑物在不受控时的最大位移和最大绝对加速度；w是反映J1和J2相对重要性的权重；
步骤S22：根据标称受控对象确定控制系统的输入和输出的数量，并确定加权函数的结构；
步骤S23：采用实值编码策略对待优化参数进行算法编码，并界定待优化参数的搜索空间；
步骤S24：随机生成鲸鱼个体的位置信息X＝[X1,…,XN]，作为初始的待优化参数，并初始化算法参数；
步骤S25：Cycle＝1，开始迭代计算：首先确定加权函数Ws和Wt，然后计算标准型H∞控制中的各矩阵，继而基于LMI方法求解控制器K，从而计算主动控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：林秀芳，郑祥盘，唐晓腾，王兆权，
申请(专利权)人：闽江学院，
类型：发明
国别省市：福建;35
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