斜拉索的磁流变半主动自适应控制器设计  

Design of semi-active adaptive controllers for the stay cables using magneto-rheological damper

作　　者：樊晓平[1,2] 武利冲[1] 杨胜跃[1] 

机构地区：[1]中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙410083 [2]湖南财政经济学院信息管理系,湖南长沙410205

出　　处：《控制理论与应用》2010年第10期1307-1314,共8页Control Theory & Applications

基　　金：国家自然科学基金资助项目(60774023;60870010;60776834)

摘　　要：考虑描述磁流变(MR)阻尼器力学行为的LuGre动态摩擦模型,建立了新的斜拉索-MR阻尼器系统模型,该模型能够很好地描述斜拉索-阻尼器系统的动态特性,且能够实时辨识MR阻尼器内部参数.对于新的系统模型,基于Lyapunov直接法设计了抑制斜拉索振动的半主动自适应控制方法;原系统可变换为带有小参数的奇摄动系统,采用奇摄动理论对该系统进行分析,得到了另一类半主动自适应控制方法.仿真结果表明提出的两种控制方法均能够很好地抑制拉索振动.Using the LuGre dynamic friction model to describe the magneto-rheological damper behavior, we establish a new model for the cable-magneto-rheological（MR） damper system. The resulting model provides a good description of system dynamic characteristics; the parameters of the magneto rheological damper can be easily identified in real-time. Firstly, for the new model of cable-damper system, a semi-active adaptive control law is derived to suppress the vibration of stay cables; and the controller design is achieved using Lyapunov direct method. Secondly, a singular perturbation analysis allows reducing the new model to obtain another semi-active adaptive control law. The analysis of numerical simulations shows that the proposed control laws can effectively mitigate the vibration of stay cables.

关 键 词：斜拉索 MR阻尼器 LYAPUNOV直接法 LuGre动态摩擦模型 

分 类 号：TP273.2[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]