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基于时滞追踪的实时混合试验自适应补偿方法

李宁 周子豪 李忠献

李宁, 周子豪, 李忠献. 基于时滞追踪的实时混合试验自适应补偿方法[J]. 工程力学, 2019, 36(7): 38-47. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0355
引用本文: 李宁, 周子豪, 李忠献. 基于时滞追踪的实时混合试验自适应补偿方法[J]. 工程力学, 2019, 36(7): 38-47. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0355
LI Ning, ZHOU Zi-hao, LI Zhong-xian. Time-delay tracing based adaptive compensation algorithm for real-time hybrid testing[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(7): 38-47. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0355
Citation: LI Ning, ZHOU Zi-hao, LI Zhong-xian. Time-delay tracing based adaptive compensation algorithm for real-time hybrid testing[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(7): 38-47. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0355

基于时滞追踪的实时混合试验自适应补偿方法

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0355
基金项目: 国家重点研发计划项目(2016YFC0701108,2018YFC1504306);国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(51427901);国家自然科学基金面上项目(51678407)
详细信息
    作者简介:

    周子豪(1993-),男,山东人,硕士生,从事子结构试验方法研究(E-mail:2016205229@tju.edu.cn);李忠献(1961-),男,安徽人,教授,博士,博导,从事工程抗震、减震与控制方面的研究(E-mail:zxli@tju.edu.cn).

    通讯作者: 李宁(1981-),男,山西人,教授,博士,博导,从事工程结构抗震研究(E-mail:neallee@tju.edu.cn).
  • 中图分类号: TU317

Time-delay tracing based adaptive compensation algorithm for real-time hybrid testing

  • 摘要: 实时子结构试验方法因其高效、适用面广,近20年来受到结构试验领域的重视。虽然近年来硬件技术有所提升,但仍受到一些限制,例如,作动器加载时运动机构和控制回路存在时滞,导致无法准确地施加位移。故实时子结构试验中,如何消除时滞影响成为试验成功与否的关键所在。为了减小和消除实时子结构试验中时滞的不利效应,该文首先根据液压伺服作动系统和Simulink建立了实时子结构试验平台,而后提出了基于时滞追踪的自适应补偿方法,最后采用数值仿真和子结构加载试验进行了验证和参数分析。结果表明:该算法可根据作动系统负载不同对时滞实时自适应地补偿,从而避免迭代试验。该方法不改变原控制器固有算法,也无需对系统时滞参量进行预判定或系统辨识,只需将提出的自适应补偿算法串联接入到系统之中即可,实用性、鲁棒性好。算法对非线性系统导致的时变时滞效应也有理想的补偿效果,通过一个铝合金梁的弯曲测试说明了该算法的正确性,可推广应用于结构实时仿真试验。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-06-30
  • 修回日期:  2019-01-11
  • 刊出日期:  2019-07-25

基于时滞追踪的实时混合试验自适应补偿方法

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0355
    基金项目:  国家重点研发计划项目(2016YFC0701108,2018YFC1504306);国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(51427901);国家自然科学基金面上项目(51678407)
    作者简介:

    周子豪(1993-),男,山东人,硕士生,从事子结构试验方法研究(E-mail:2016205229@tju.edu.cn);李忠献(1961-),男,安徽人,教授,博士,博导,从事工程抗震、减震与控制方面的研究(E-mail:zxli@tju.edu.cn).

    通讯作者: 李宁(1981-),男,山西人,教授,博士,博导,从事工程结构抗震研究(E-mail:neallee@tju.edu.cn).
  • 中图分类号: TU317

摘要: 实时子结构试验方法因其高效、适用面广,近20年来受到结构试验领域的重视。虽然近年来硬件技术有所提升,但仍受到一些限制,例如,作动器加载时运动机构和控制回路存在时滞,导致无法准确地施加位移。故实时子结构试验中,如何消除时滞影响成为试验成功与否的关键所在。为了减小和消除实时子结构试验中时滞的不利效应,该文首先根据液压伺服作动系统和Simulink建立了实时子结构试验平台,而后提出了基于时滞追踪的自适应补偿方法,最后采用数值仿真和子结构加载试验进行了验证和参数分析。结果表明:该算法可根据作动系统负载不同对时滞实时自适应地补偿,从而避免迭代试验。该方法不改变原控制器固有算法,也无需对系统时滞参量进行预判定或系统辨识,只需将提出的自适应补偿算法串联接入到系统之中即可,实用性、鲁棒性好。算法对非线性系统导致的时变时滞效应也有理想的补偿效果,通过一个铝合金梁的弯曲测试说明了该算法的正确性,可推广应用于结构实时仿真试验。

English Abstract

李宁, 周子豪, 李忠献. 基于时滞追踪的实时混合试验自适应补偿方法[J]. 工程力学, 2019, 36(7): 38-47. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0355
引用本文: 李宁, 周子豪, 李忠献. 基于时滞追踪的实时混合试验自适应补偿方法[J]. 工程力学, 2019, 36(7): 38-47. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0355
LI Ning, ZHOU Zi-hao, LI Zhong-xian. Time-delay tracing based adaptive compensation algorithm for real-time hybrid testing[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(7): 38-47. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0355
Citation: LI Ning, ZHOU Zi-hao, LI Zhong-xian. Time-delay tracing based adaptive compensation algorithm for real-time hybrid testing[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(7): 38-47. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0355
参考文献 (14)

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