主动结构振动控制算法综述

土木工程结构振动的主动控制探讨【摘要】结构振动主动控制应用范围较为广泛，例如：船舶、机械、宇航等方面，并且近几年，在土木工程中，也有着明显的优势，有效提升了土木工程施工的质量。

本文对土木工程结构振动主动控制的相关内容，展开了分析和阐述，以供参考。

关键词：土木工程；结构；；主动振动控制；土木工程发展的时间相对较长，并且为了不断提升其稳定性，逐渐将各项先进的减震、防震、结构振动主动控制等技术应用到其中，其建设质量等到了明显的提升。

同时，结构振动主动控制技术在土木工程中，可以针对工程结构的实际情况，做到稳定结构，消除地震所工程所带来的影响，并且选择合理的技术形式，可以有效提升土木工程结构的功能性，实现良好的工程质量。

一、结构振动主动控制技术分析结构振动主动控制主要实在土木工程建设期间，经常会因为外部的作用产生振动现象，这时可以利用外部能源进行力控制，或者对工程结构的动力性能进行改变，以此实现控制和减小结构振动的目的，以此保证工程结构的稳定性，确保良好的施工质量【1】。

同时，如果土木工程结构受到地震的影响，能量消耗零件以及减震装置很容易产生弹塑性，这时结构振动主动控制技术可以吸收以及消耗因为地震所带来的影响，从而体现了结构振动主动控制技术中减震、抗震的作用，为提升土木工程的建设质量，给予了基础性的保障。

二、结构振动主动控制技术的具体应用结构振动主动控制技术主要包括被动结构振动主动控制系统、结构振动主动控制作动器等方面，下面就针对这三点内容在土木工程具体应用，展开了分析和阐述。

1、结构振动主动控制系统结构振动主动控制系统作为结构振动主动控制技术中的核心内容，在土木工程应用的时候，一定要注重该方面，并且需要根据观测量将其分为开环控制系统、闭环控制系统、开闭环控制等方面，下面作出了一些详细的介绍。

1.1开环控制系统主要是根据土木工程的实际情况，预先确定好激振力和控制力之间的对应关系，并且利用前馈传感器得到激振力，以此计算出动作器所施加的控制力【2】。

主动振动控制系统的研究及应用主动振动控制是一种利用现代控制理论及技术，对机械结构、建筑结构、桥梁等物体振动进行控制的方法。

它通过在物体表面附加振动器和感应器等元件，利用反馈控制技术对系统进行控制，从而达到消除或减弱目标振动的效果。

主动振动控制技术可分为被动和主动两种。

被动控制主要是针对一些自然发生的振动进行控制，例如地震、台风等。

目前，这种控制思路主要以减震、消音、隔音为主；而主动振动控制则是人主动干预，主动改变物体的振动特性，保护或增强物体的结构性能，例如在地震、风载等环境下，机械结构、建筑结构、桥梁等结构体都可以采取此种措施。

主动振动控制技术的核心是振动控制算法。

传统振动控制算法中，大多采用模态解耦、斯密特正交、滤波分解等多种算法，将机械结构的振动状态锁定在一定的稳态范围内。

自上世纪90年代起，随着智能材料和智能结构的发展，人们开始利用电液或电磁调节智能材料的特性，而研制出了新型的主动振动控制技术。

在实际应用中，主动振动控制系统主要由三个部分组成：振动控制器、振动器和感应器。

振动器是负责产生激励，感应器主要是用于测量目标振动信号，而控制器则负责对该信号进行处理并进行反馈控制。

主动振动控制系统可以通过更改振动器和感应器的位置和数量，来适应不同样本的振动特性。

主动振动控制技术在机械结构、建筑结构、桥梁等领域有着广泛的应用。

例如，建筑结构不仅能利用主动振动控制技术来控制、减弱地震产生的振动，还能通过主动桥梁技术来增加桥梁的稳定性和安全性，提高桥梁的跨越能力；机械结构方面，可以利用主动振动控制系统来改善航空器的操纵特性、提高舒适性和减少发动机振动等。

总体来说，主动振动控制技术解决了机械结构、建筑结构、桥梁等物体振动控制领域的许多难题，为安全生产和结构控制做出了贡献。

随着业界对重大事件（如地震、台风等）控制需求的增加，主动振动控制技术也将逐渐走向成熟。

土木工程结构减震控制方法摘要：近几年来，结构振动控制的理论和技术日益引人注目，特别是在土木工程的结构设计中，一种以减震为手段的设计已在国内外一些地震多发地区得到了应用，本文分析了土木工程结构减震的控制方法。

关键词：土木结构；减震；控制方法 一、结构减震控制的概念及分类应用结构控制系统是解决结构工程安全性问题的一个可替代的方法，从而为结构控制理论在土木工程中的应用指出了光明的前景。

结构控制的概念可以简单表述为：通过对结构施加控制机构，由控制机构与结构共同承受振动作用，以调谐和减轻结构的振动反应，使其在外界干扰作用下的各项反应值被控制在允许范围内。

结构减震控制根据是否需要外部能源输入可分为被动控制、主动控制和混合控制。

被动控制是指不需要能源输入提供控制力，控制过程不依赖于结构反应和外界干扰信息的控制方法。

文中所讨论的基础隔震、耗能减震等均为被动控制。

 二、土木工程结构减震的控制方法1、被动控制结构被动控制是指控制装置不需要外部能源输入的控制方式。

其特点是采用隔震、耗能减震和吸能减振等技术消耗振动能量,以达到减小结构振动反应的目的。

被动控制的优点是构造简单、造价低、易于维护,并且不需要外部能源支持等。

目前,被广泛采用的被动控制装置有:1.1基础隔震体系。

基础隔振是在上部结构与基础之间设置某种隔振消能装置,以减小地震能量向上部的传输,从而达到减小上部结构振动的目的。

基础隔振能显著降低结构的自振频率,适用于短周期的中低层建筑和刚性结构。

由于隔振仅对高频地震波有效,因此对高层建筑不太适用。

1.2耗能减振体系。

常用的耗能元件有耗能支撑和耗能剪力墙等;常用的阻尼器有金属屈服阻尼器、摩擦阻尼器、黏弹性阻尼器、黏性液体阻尼器等。

1.3调谐减振系统。

常用的调谐减振系统有:调谐质量阻尼器(TMD )、调谐液体阻尼器(TLD)、液压质量振动控制系统(HMS)等。

调谐质量阻尼器是一个小的振动系统,由质量块、弹簧和阻尼器组成。

主动式和被动式阻尼减振技术概述及解释说明1. 引言1.1 概述阻尼减振技术是一种在结构体系中应用的重要技术，旨在减轻由于地震、风力或其他外部激励引起的结构振动。

主动式和被动式阻尼减振技术是两种常见的方法，它们在原理及应用领域上有所不同。

1.2 文章结构本文将从两个方面对主动式和被动式阻尼减振技术进行综述和解释说明。

首先，我们将介绍主动式阻尼减振技术的原理及其作用，并探讨其应用领域以及优缺点。

然后，我们将详细阐述被动式阻尼减振技术的原理、作用以及其在各个领域的应用情况。

最后，我们将对主动式与被动式阻尼减振技术进行比较，包括工作原理对比、效果对比和应用场景对比。

通过这样全面深入地了解这两种技术，可以更好地选择适合特定情况下使用的方法。

1.3 目的本文旨在为读者提供关于主动式和被动式阻尼减振技术的全面概述，并对其原理、应用领域和优缺点进行详细解释。

通过对这两种技术的比较分析，读者可以了解它们各自的特点和适用情况，以便在实际工程中做出明智的选择。

同时，本文还将探讨未来阻尼减振技术研究的发展方向，展望其在结构工程领域的前景。

希望通过本文能够促进相关领域的学术交流与研究进展。

2. 主动式阻尼减振技术：2.1 原理及作用：主动式阻尼减振技术是一种基于主动控制的结构减振技术，其原理是通过感知结构的运动响应并实时调节阻尼系数来抑制结构产生的振动。

这种技术通常涉及使用传感器来监测结构的振动，并采用控制器和执行器实时调整阻尼力的大小。

主要作用在于提供实时控制反馈机制，使得结构能够根据外界环境变化与激励输入进行自适应调节，从而实现更好的减振效果。

通过主动控制可以对结构产生的振动进行精确调节，适应不同频率范围内的激励。

2.2 应用领域：主动式阻尼减震技术已经广泛应用于各个领域，包括建筑物、桥梁、风力发电机组等工程结构以及航空航天和汽车行业中。

在高层建筑中，通过在楼层或结构节点处安装主动控制设备，可以显著降低地震、风载和其他外部激励对结构的振动影响。

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关键词： 桥梁 结构 ； 结构振动； 控制 ； 述 练
中 圉 分 类 号 ： ４ ２ ５ Ｕ ４ ．５ 文献标识码 ： Ａ
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收 稿 日期 ：０ １ １ １ ２０ ～ ０ ０ 基金项 目： 辽宁省博士启动基金（０ １０ ０ ３ ２ ０ １２ ０ ） 作 者 简 介 ： 海 （９ ２ ） 男 ， 师 张 １７一 ， 讲

建筑结构的隔震、减振和振动控制发布时间：2022-11-03T01:45:58.410Z 来源：《城镇建设》2022年6月12期作者：马波[导读] 人们对现代建筑物的要求不仅停留在舒适、美观上，还有躲避恶劣气候与自然灾害的原始功能需求。

马波中环城乡规划设计有限公司阿克苏分公司新疆阿克苏 843000摘要：人们对现代建筑物的要求不仅停留在舒适、美观上，还有躲避恶劣气候与自然灾害的原始功能需求。

近年来我国地震频发，作为最常见的地质灾害之一，地震具有严重的突发性与破坏性，一旦发生则会对地震灾害位置上的建筑物与地貌地形造成严重破坏，还会对人们的生命财产安全造成巨大威胁。

因此建筑结构的隔振、减震以及振动控制成为了摆在建筑行业面前的重要课题，在此背景下，本文将对建筑结构的隔振、减震和振动控制进行研究，希望可以为今后的建筑结构设计起到参考作用。

关键词：建筑结构；隔振；减震；振动控制引言：随着人们生活水平的不断提升，安全意识也在逐步提升，因此对建筑物安全性与耐久性提出了更高的要求。

对此，应从建筑物的减震结构入手，通过采用多项有效措施，提升建筑物的隔振、减震、抗震性能，从而提升建筑物的稳定性与耐久性，保障人们的生命财产安全。

一．建筑结构的隔振、减震概述传统建筑通常会采用严格的设计方法，利用结构的变形对地震能量进行吸收和消耗，这样的结构对于一些等级较低的地震可以实现一定的防震效果，但在等级较高的地震面前作用不大，无法吸收和消耗高等级地震带来的巨大能力，不能为人们与建筑结构提供充分的安全保障。

对于这样的情况，许多建筑专家都在积极探索抗震能力更强的建筑结构抗震体系，隔振、减震、振动控制技术也因此诞生。

1.建筑结构隔振工作原理建筑结构的防震体系是基于隔震层的设置而产生作用的，我们可以将建筑结构分为上部结构、隔震层以及下部结构三部分，在地震由下至上地释放能量时，所释放出的能量将从下部结构传递至中间的隔震层，此时隔震层会将大部分地震能量进行吸收和消耗，最后仅剩极小部分的地震能量会传递至上部结构，在隔震层的作用下，上部结构在接收地震能量后会产生一定的弹性，所以这小部分能量对上部结构产生的影响微乎其微，不会对建筑物与人们的生命安全造成威胁。

振动控制与智能结构的设计在现代工业和建筑应用中，振动是一个普遍存在的问题，它会导致结构、机器或设备的破坏、噪音和能源浪费等不良后果。

因此，振动控制是一个重要的技术领域。

传统的振动控制方法包括振动吸收和减振器，但是这些方法往往需要大量的空间和重量，并且不能够适应复杂的变化条件。

因此，近年来研究人员开始尝试采用智能结构技术来解决振动控制问题，智能结构是指搭载了传感器、执行器和控制器等控制元件的结构系统。

本文将从振动控制和智能结构的基本原理入手，探讨智能结构在振动控制中的应用。

一、振动控制的基本原理振动控制的基本原理是通过对振动物体施加外来力或使物体产生反作用力，使物体的振动幅值和频率得到控制。

振动控制方法包括被动控制和主动控制两种。

被动振动控制方法是通过在振动物体上安装吸振器或减振器，吸收或消耗能量，从而减小振动。

常见的减振器包括弹簧减振器、齿轮减振器、液压减振器等。

被动控制方法的优点是简单、可靠，但是效果受到频率变化和质量变化等因素的影响。

主动振动控制方法是在物体上添加电动力学或磁动力学装置，根据物体振动的状态和特征对控制算法进行计算，反馈控制力或抗振力，从而稳定或减小物体的振动。

主动振动控制方法通常使用反馈控制策略，包括负反馈控制、正反馈控制和自适应控制等。

主动控制方法的优点是能够适应变化的条件，但是需要计算复杂的算法和高精度的传感器。

二、智能结构的基本原理智能结构通过将多个功能组件一起组装成一个系统，实现控制、传感和执行。

智能结构的核心是集成控制系统，包括传感器、执行器和控制器等。

通过集成控制系统，智能结构能够实时感知和响应外界环境，从而实现自适应的功能。

智能结构还可以实现多种功能，如形态变化、噪音隔离、振动控制等。

三、智能结构在振动控制中的应用智能结构在振动控制中的应用主要是通过主动控制方法来实现。

由于主动控制方法可以提供更加精确和灵活的控制策略，因此智能结构在振动控制方面具有独特的优势。

1.利用PIV陀螺仪的控制PIV陀螺仪是一种用于姿态控制的传感器，它可以感测物体的三轴旋转速度和方向。

武汉理工大学结构振动控制Vibration Control of Structure课程：工程结构振动控制理论授课老师：周强学生姓名：吴平学号：104972081971班级：土木研0803结构振动控制吴平（土木研0803班）摘要：本文主要介绍了结构振动控制的概念、基本原理以及分类。

重点阐述了被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制的不同特点。

关键字：被动控制，主动控制，半主动控制，混合控制Vibration Control of StructureWuping(Department of Civil Engineering，Wuhan University ofTechnology)Abstract：This paper introduces the conceptand basic principles and classification of structural vibration control. Highlighted the differences among passive control， active control， semi-active control and hybrid control.Key words ：passive control， active control， semi-active control，hybrid control.引言随着社会的发展，工程结构形式日益多样化以及轻质高强材料的应用，结构的刚度和阻尼比变小。

在强风或强烈地震荷载作用下，结构物的动力反应强烈，很难满足结构舒适性和安全性的要求。

按照传统的抗风抗震设计方法，即通过提高结构本身的强度和刚度来抵御风荷载或地震作用，是一种“硬碰硬”式的抗震方法，它很不经济，也不一定安全。

而且失去了轻质高强材料自身的优势，还不能满足口益现代化的机器设备不能因为剧烈振动而中断工作或者破坏的要求。

传统的抗震设计方法已不能满足需要，从而使结构振动控制理论在工程结构中开始得到应用。

结构控制理论及应用
结构振动控制概述
结构振动控制的分类 依据是否需要外界能源，振动控制可分为： 被动控制(PVC)：大体可概括为隔振、吸振和耗能三类； 主动控制(AVC)：控制的目标函数，控制器的设计和施加控制力的方法等； 半主动控制； 混合控制； 结构振动控制规律的方法 反馈控制法 自适应控制法 PID控制法 变结构控制法 神经网络控制法 模糊控制法 鲁棒控制法 最优控制法
Junjie HU 2011.12.19
结构控制理论及应用
内容提要
结构振动控制概述
智能结构概述 压电材料概述 压电智能结构的振动控制概述 基于压电智能材料的结构振动主动控制的原理 基于压电智能材料的结构振动主动控制的应用
2
结构控制理论及应用
结构振动控制概述
结构振动控制的定义
结构振动控制的任务 结构振动控制的分类 结构振动控制的方法
12
结构控制理论及应用
压电材料概述
引语 材料是人类一切生产和生活水平提高的物质基础，是人类进步的里程碑。 陶宝祺《智能材料结构》 智能结构最核心的部分是能够对外界环境的变化作出反应的智能材料。 郑哲敏在《力学进展》杂志上回顾力学发展史，展望21世纪力学发展趋势指 出：“力学将融合力一热—电一磁等效应，这些效应的结合孕育着极有前途 的新机会”，以往那种只注意利用材料某一方面特性的时代已经过去，随着 科学技术的发展，现在人们已将注意力转向对材料交叉耦合效应的研究。 黄文虎：被动控制具有容易实现和结构简单等特点，具有高可靠性和鲁棒性， 但缺少灵活性，对突发性环境变化要消耗能源。受到多种因素的影响。基于 以上原因，控制方法的主要发展趋势是利用智能材料进行主动控制以及主被 动控制。
压电材料的力学性能：弹性 虎克定律 压电材料的电学性能：介电性 电感作用

建筑结构振动控制与优化设计建筑结构振动是一项重要的研究领域，它涉及到建筑物在自然环境或人为因素下的振动响应。

振动会对建筑物的性能、安全性和舒适性产生重要影响，因此探索建筑结构振动的控制与优化设计成为了工程界的热点问题。

本文将介绍建筑结构振动的相关概念、分类以及常用的控制方法和优化设计策略。

一、建筑结构振动的分类建筑结构振动可以分为自然振动和强迫振动两种类型。

1. 自然振动是指建筑结构在无外界激励下自身固有特性引起的振动。

自然振动频率与结构的质量和刚度密切相关，可通过理论计算或实验测定得到。

2. 强迫振动是指建筑结构受到外界激励（如风、地震、交通等）而产生的振动响应。

强迫振动频率与激励频率相近，对结构造成动态相互作用。

二、建筑结构振动的控制方法1. 被动控制方法：被动控制方法主要通过增加阻尼器、隔音隔震等装置来改善建筑结构的振动性能。

常见的被动控制装置包括负质量阻尼器、液体阻尼器、摩擦阻尼器等。

2. 主动控制方法：主动控制方法通过在结构上安装传感器和执行器，实时监测和调节结构的振动响应。

主动控制系统通过引入控制力，实现对结构振动的主动控制。

3. 半主动控制方法：半主动控制方法是介于被动控制和主动控制之间的一种方法。

它采用可调节的装置，通过根据结构振动的实时监测信息调整设备的参数或状态，以实现对结构振动的控制。

三、建筑结构振动的优化设计1. 结构参数优化：在建筑结构设计的过程中，可以通过选择合适的结构参数来降低结构的振动响应。

例如，选择适当的截面形状、减小结构刚度等。

2. 材料优化：选择合适的材料可以改善结构的振动性能。

例如，使用高阻尼材料、光纤传感器等新型材料来提高结构的控制能力和感知能力。

3. 换能器和传感器的优化：换能器和传感器在振动控制系统中起着关键作用，优化它们的设计能够提高控制系统的性能。

例如，设计更为灵敏和可靠的传感器，提高控制系统的信号采集和处理能力。

四、结语建筑结构振动控制与优化设计是一个复杂而又具有挑战性的工程问题。

结构动力学中的振动控制技术结构动力学是研究机械结构和建筑物在外部作用下的运动规律和受力特性的学科，其研究对象涉及到建筑物、桥梁、塔架、管道、飞行器、汽车、机械设备等各类结构体。

而振动控制技术则是对结构动力学问题的解决方案之一，旨在消除或降低结构振动噪声，提高机械结构的稳定性和安全性，增强设备的使用寿命。

本文将从几个方面探讨振动控制技术在结构动力学中的应用。

一、振动控制理论振动控制技术作为结构动力学应用的一部分，必然涉及到振动控制理论的运用。

振动控制理论可分为质点振动和结构振动两个部分。

在质点振动方面，主要有自由振动、受迫振动、阻尼振动、共振等概念；而在结构振动方面，需要考虑结构的模态（即其固有振动状态）、动态响应、振源抑制等问题。

此外，还有主动振动控制和被动振动控制两个分支，前者需要采用主动控制器对振动进行干预，后者则是通过加装阻尼器等器件来实现对振动的控制。

二、振动监测和分析在进行振动控制前，需要对结构振动特性进行深入的监测和分析，以便有针对性地进行振动控制。

结构振动的监测通常采用振动传感器、加速度计等检测设备进行，同时可以通过频率分析、波形分析、频域分析等方法对振动特性进行进一步的分析，以确定振动源和振动频率，并找出合适的振动控制方案。

同时，也可在振动控制完成后再次进行振动监测，以判断振动控制效果是否满足预期。

三、振动控制器振动控制器是实现振动控制的核心设备，其主要作用是根据振动监测结果进行分析，通过控制器输出控制信号对结构进行干预。

常见的振动控制器包括数字控制器和模拟控制器两种，其中数字控制器通常具备更高的控制性能和可调性，但相应地也会更加昂贵。

四、振动控制技术的应用场景振动控制技术的应用场景非常广泛，涉及到工业、土建、交通、军事等多个领域。

以土建领域为例，振动控制技术可以用于桥梁、建筑物、塔机等基础设施的振动控制，从而避免水波纹效应、风荷载等因素的影响，提高土建设施的使用寿命，并减少因结构振动引发的安全事故。

建筑工程结构振动控制技术探讨建筑工程结构振动控制技术探讨随着城市化进程的加速，城市中高层建筑、大型桥梁等工程结构的建设越来越普遍。

然而，由于各种因素的影响，这些工程结构在使用时会出现振动，给使用者带来噪音、震感等不良体验，还有可能造成结构的损坏和安全问题。

因此，对建筑工程结构振动控制技术进行探讨和应用显得尤为重要。

一、振动控制技术的基本概念结构振动控制的目的是减少或者消除结构的振动，使其达到满意的稳定状况。

振动控制技术主要可分为主动控制、被动控制和半主动控制三类。

主动控制：主动控制需要对结构施加外部能量，通常采用电动力学、液压机械等方式，实现控制效果。

这种方法要求系统精确监测结构的振动状态，针对性强，效果稳定。

被动控制：被动控制技术的特点是不需要外部能量的输入，多采用阻尼器、减振器、隔震器和缓冲器等被动控制器件，对结构进行控制。

由于整个系统没有主动能源的输入，被动控制系统对振动的控制效果受到各种外部因素的影响性较大，控制效率相对较低。

半主动控制：半主动控制较为实用的控制技术。

在半主动控制技术中，能够通过控制器改变材料特定的物理特性，例如杆件长度或刚度，以达到减振目的。

这种控制方式具有较好的适应性，能够很好的应对各种结构振动控制情况。

二、振动控制技术的应用随着科学技术的进步，越来越多的振动控制被应用于建筑工程结构中。

其中，半主动控制技术较为常用，能够使结构达到要求的稳定状态。

目前半主动控制主要应用于大型桥梁、闸门、电力塔等工程结构中。

例如，世界上最长的海底隧道——秦山海底隧道采用的是半主动控制技术。

施工中隧道主南行隧道一侧采用被动控制技术，另一侧采用半主动控制技术进行振动控制，结构振动效果比被动控制技术更佳。

三、结论综上所述，建筑工程结构振动控制技术尤其是半主动控制技术具有广泛的适用性，并已成功地应用到大型桥梁、海底隧道、轨道。

随着科学技术的发展，更多的控制技术将不断被开发出来，在实践应用中，我们要根据实际情况合理选用，及时进行维护和更新，确保工程结构的稳定性和安全性。

运动控制系统中主动振动抑制算法管理运动控制系统在工业自动化、机器人、航空航天等领域中扮演着重要角色。

然而，运动控制系统在运动过程中常常会出现振动现象，这对系统的精度、稳定性和寿命带来了不利影响。

为了解决这个问题，主动振动抑制算法的管理成为了一个关键的任务。

一、主动振动抑制算法的定义和原理主动振动抑制算法是指通过对系统进行实时监测、分析和处理，利用控制系统中的传感器和执行器，采取控制策略以减小或消除振动的算法。

其基本原理是通过测量与分析，快速生成相应反馈控制信号，通过主动控制手段实现对振动的抑制。

二、主动振动抑制算法管理的挑战在运动控制系统中，主动振动抑制算法管理面临着一些挑战。

首先是系统的实时性要求。

运动控制系统的振动通常是以高频率进行的，因此要求主动振动抑制算法能够在短时间内生成有效的控制信号。

此外，算法的鲁棒性和稳定性也是一个挑战。

运动控制系统中存在着各种干扰和噪声，这对算法的鲁棒性和稳定性提出了更高的要求。

另外，算法的复杂性也是一个需要考虑的因素。

算法需要能够应对不同类型和不同频率的振动信号，并基于实时测量数据进行精准的振动抑制。

这对算法的设计和实现提出了更高的要求。

三、主动振动抑制算法管理的方法和技术针对上述挑战，研究者们提出了一系列方法和技术，来提高主动振动抑制算法的管理能力。

其中，一种常见的方法是基于模型的控制算法。

该方法利用物理模型对系统进行建模，然后设计相应的控制策略来减小或抑制振动。

通过对模型参数进行在线辨识和调整，可以使算法适应不同的工况和振动频率。

另一种方法是基于自适应控制算法。

该方法通过分析实时测量数据，根据系统的动态特性自适应地调整控制策略，以实现对振动的有效抑制。

此外，还有基于预测控制、模糊控制和神经网络控制等方法，这些方法在特定的应用场景下表现出一定的优势。

四、主动振动抑制算法管理的应用主动振动抑制算法管理已经被广泛应用于许多领域。

在机器人领域，主动振动抑制算法可以提高机器人的定位精度和运动平稳性，增强机器人的操作能力。

地震观测 位置 东西
6层
103
1层
106
基础
300
方向 南北
75 57 263
上下 377 193 213
下图分别是世界上第一栋采用铅芯橡胶支座隔震的建筑(The William Clayton Building, New Zealand)和世界上使用铅芯橡胶支 座中基底面积最大的建筑(日本)。
日本1997年度评定的隔震建筑中，采用铅芯橡胶支座隔震房屋占总 数的40%，美国在1985年以后兴建的隔震房屋中，完全或部分采用铅芯 橡胶支座的隔震房屋占总数的60.7%，我国在已建成的隔震房屋中，完 全或部分采用铅芯橡胶支座的隔震房屋占总数的60%。
「抗风制震」的超大重球－风阻 尼器
九十二楼到八十七楼悬 掛着世界最大、最重的 风阻尼器（800顿）， 它利用摆动来减缓建筑 物的晃动幅度。
其设计概念在于自动 的吸收球体质量块摆 动时之冲击能量，并 藉由地震时大楼的摆 动来抵消所吸收的能 量。
地震时，藉由球体本 身调整移动的方向和 振幅，不但减低了 101大楼的摇晃程度， 即使遇到颱风，也能 减低大楼受风力吹袭 时之摆动，以确保大 楼人员工作时的舒适 度。
Hybrid Mass Driver
Yokohama Landmark Tower (1993)
2.3 阻尼器
（1） 粘弹性阻尼器
粘弹性阻尼器是由两块T型钢板 与一块中心板夹两层粘弹性物质 组成。将阻尼器的两块T型钢板 和中间所夹的中心板分别安装于 钢结构的柱上和格架下弦处，当 由于外力作用(振动)引起柱与桁 架下弦之间产生错动时，可令两 块粘弹性物质剪切变形，并耗散 能量，从而达到减小结构振动的 目的。
抗震结构与隔震结构的区别

结构振动控制与减震技术研究摘要：本研究聚焦于结构振动控制与减震技术，探讨了该领域内的关键问题和最新研究进展。

论文分为三个主要部分：第一部分研究了结构振动的基本原理，包括振动的产生机制和传播规律。

第二部分介绍了各种结构振动控制与减震技术，包括主动控制、被动控制和半主动控制等。

第三部分探讨了这些技术在实际工程中的应用，并提出了未来研究的方向。

关键词：结构振动、振动控制、减震技术、主动控制、被动控制、半主动控制引言：结构振动控制与减震技术在现代工程领域中具有重要意义。

随着建筑结构的不断增高和新材料的应用，结构振动问题日益突出，可能引发结构破坏、设备损坏以及对人员的不适。

因此，研究如何控制和减小结构振动，提高结构的稳定性和安全性，成为当前结构工程领域的研究热点之一。

本论文旨在综合总结结构振动控制与减震技术的最新研究成果，深入剖析各种技术的优缺点，为工程实践提供科学指导。

一. 结构振动的基本原理1. 振动的产生机制结构振动作为一个复杂的物理现象，其产生机制涉及多个方面的因素：（1）结构振动的基本概念和分类：结构振动是物体相对于平衡位置的周期性运动。

它可以根据振动的性质和产生原因进行分类。

[1]振动可以分为自由振动和受迫振动，也可以根据振幅和频率进行分类。

自由振动是物体在没有外部干扰的情况下的振动，而受迫振动是由外部力驱动的振动。

（2）外部力和内部因素对结构振动的影响：外部力和内部因素都可以引发结构振动。

外部力包括风载、地震、机械冲击等，它们可以在结构上施加周期性的力，导致结构振动。

内部因素如结构材料的物性、几何形状和刚度等也会影响结构的固有振动特性。

这些内部因素决定了结构的振动频率和振动模态。

2. 振动的传播规律结构振动在传播过程中遵循特定的规律和原理。

以下是振动传播规律的三个关键点：（1）结构振动在不同材料和介质中的传播特性：振动传播的速度和方式取决于结构的材料和介质。

不同材料和介质对振动的传播有不同的响应特性。

[ 2]
一般大幅振动隔离的需要, 通过位移放大机构对作动 器位移输出进行放大 , 位移放大机构由不可压缩液体 和大、 小活塞组成, 压电作动器通过大活塞对液体施 压, 液体推动小活塞 , 与振动机械连接的小活塞的位移 按大小活塞 面积比例 增加。 这里大小 活塞面积 比是 7. 2 1, 因此小活塞最大输出位 移是 0. 216 mm 。 压电 作动器和位移放大机构由橡胶主簧支撑。
Fig. 1 The st ruct ure of multil ayer Fig. 2 piezo actuat or
3. Displacement wit h const ant load 不同负载下的电压与输出位移的关系曲线
在空载情况下 , 施以压电堆的电压与输出位移的 关系曲线如图 3 所示 , 迟滞现象给实际控制带来麻烦。 但因压电堆极间电荷与位移的关系曲线几乎不存在迟 滞环 , 因此可以采取电荷反馈控制方法来消除和补偿 [ 4] 迟滞环 。 压电堆在施以恒定负载时的输出特性曲线与空载 时几乎一样, 但负载力与位移成比例改变时, 特性曲线 [ 5] 有所改变 , 如图 4 所示。
1, 2
Tian YanTao
2
He Liof Computer , A ir Force Aviation University , Changchun 130022, China ) ( 2. College of Communication Engineering , Jilin University , Changchun 130025, China ) ( 3. The Senior Technical School of Qinhuangdao City , Qinhuangdao 066000, China )