一种基于改进鸡群算法的磁流变阻尼器半主动控制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于改进鸡群算法的磁流变阻尼器半主动控制方法，将建筑结构在地震时引起的结构响应作为模糊控制器的输入变量，通过模糊控制器推理输出最佳的磁流变阻尼器电压；在建筑结构响应和电压的共同作用下，磁流变阻尼器输出阻尼力作用于建筑结构，建筑结构产生新的响应，并输出新的结构响应至模糊控制器；当地震结束后，计算目标函数值，并判断该目标函数值是否收敛，进而输出模糊控制器的最佳决策参数。本发明专利技术所提出的一种基于改进鸡群算法的磁流变阻尼器半主动控制方法，通过改进鸡群算法优化获得的模糊控制系统，以充分发挥磁流变阻尼器的特性，有效地实现了减小建筑结构在地震时产生的结构响应。在地震时产生的结构响应。在地震时产生的结构响应。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进鸡群算法的磁流变阻尼器半主动控制方法


[0001]本专利技术涉及属于模糊控制领域，特别涉及一种基于改进鸡群算法的磁流变阻尼器半主动控制方法。

技术介绍

[0002]随着经济的发展、人口数量的增长以及城市化进程的不断加快，建筑结构形式也越来越复杂多样。土木工程结构在强烈地震作用下会造成的倒塌，严重危及人民生命和财产安全。因此如何对建筑结构采取高效、可靠而又经济的措施以减小其带来的损失成为减震控制领域研究的热点。磁流变阻尼器是以智能材料为基础设计制造的半主动控制装置，兼具主动控制灵活性和被动控制可靠性的优点，已经成为半主动控制领域研究的热点，LQR、LQG控制(参考专利201410186105.0和201110460890.0)等传统控制策略应用于磁流变阻尼器的半主动控制，效果明显。
[0003]但是由于磁流变液的本构关系较复杂，导致磁流变阻尼器的力学性能呈现非常强的非线性滞回特性。由于磁流变阻尼器的非线性特性，使得设计合适的能充分发挥其性能的控制方法成为一大难题。
[0004]模糊控制不需要知道控制对象精确的数学模型，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改进鸡群算法的磁流变阻尼器半主动控制方法，其特征在于，按照如下步骤实现：步骤一，在地震波激励下,建立安装有磁流阻尼器的建筑物的动力学方程，推导出其状态方程，得到建筑结构响应，将此建筑结构响应分别传输至模糊控制器和磁流变阻尼器，此建筑结构响应包括建筑物每一层的绝对加速度、速度、楼层相对地面的位移以及楼层之间的相对位移，建立基于建筑结构响应的多目标函数；所述多目标函数为：f
min
＝β
·
Dis+(α
‑
β)
·
Acc+(1
‑
α)
·
Rms其中，式中，x
i
(t)和分别是所述建筑物在受控状态下第i层相对地面的位移和绝对加速度，x
max
和分别是在所述建筑筑在无控时的最大位移和最大加速度，x
rms,unc
，分别是无控时位移的均方根和加速度的均方根值；β、α
‑
β以及1
‑
α分别为第一单目标函数Dis、第二单目标函数Acc以及第三单目标函数Rms的权重，α、β以及θ为常数；第一单目标函数Dis为所述建筑物相对地面的最大位移，所述第二单目标函数Acc为所述建筑物相对地面的最大加速度，第三单目标函数Rms为所述建筑物位移和加速度响应的均方根值，θ和1
‑
θ是反映相对重要性的权重系数；步骤二，对鸡群算法进行改进，得到改进的鸡群算法；此改进的鸡群算法是在原始的鸡群算法的基础上，引入Levy飞行策略来对每只母鸡位置的更新方案进行改进得到的，即母鸡的位置更新公式为：其中λ取值为(1,3]，u服从正态分布N(0，σ2)，v服从标准正态分布N(0,1)，表示点对点的乘法；步骤三，初始化改进的鸡群算法的参数，将此参数输入给模糊控制器；步骤四，模糊控制器接收建筑物的建筑结构响应，模糊控制器根据建筑物的建筑结构响应得出控制电压，控制电压输入给磁流变阻尼器，磁流变阻尼器根据输入的控制电压和建筑物的建筑结构响应，生成阻尼力，将此阻尼力施加给所述建筑物，对所述建筑物进行半主动模糊控制；步骤五，所述建筑物在地震波和步骤四生成的阻尼力的激励下产生新的建筑结构响应；步骤六，判断地震波的激励是否结束，若未结束，转至步骤七；否则，转至步骤八；步骤七，将步骤五的新的建筑结构响应再次传输至模糊控制器和磁流变阻尼器，模糊控制器再次确定出新的控制电压，新的控制电压输入给磁流变阻尼器，磁流变阻尼器生成新的阻尼力，将此新阻尼力施加给所述建筑物，再次形成新...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国荣，
申请(专利权)人：黄国荣，
类型：发明
国别省市：