学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

结构振动智能控制的人工神经网络与模糊逻辑方法研究

作　者: 阎石
导　师: 林皋；李宏男
学　校: 大连理工大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 人工神经网络模糊逻辑智能结构控制振动控制主动控制被动控制混合控制半主动控制地震动数值分析
分类号: TP273.5
类　型: 博士论文
年　份: 2000年
下　载: 990次
引　用: 15次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文的研究内容属于地震工程结构控制研究范畴。结构振动控制的研究包括控制装置和控制策略两部分。虽然结构振动控制的研究已经取得长足的进步，许多控制装置已经成功地应用于实际工程之中，然而关于结构振动控制策略的研究还存在许多问题。被控结构系统的非线性、时变、时滞、强耦合、分布参数以及非确定性等复杂因素的影响，给振动控制策略的研究带来很大困难。结构振动智能控制策略（方法）的研究为解决以上问题开辟了一条有效途径。本文由三部分组成：第一篇，结构振动智能控制基本理论；第二篇，结构振动控制的人工神经网络方法研究；第三篇，结构振动控制的模糊逻辑方法研究。全文共分8章，主要研究内容如下：第一部分由论文的前三章组成。主要提出了本文选题的背景和意义，归纳总结结构振动控制研究及发展的国内外现状；阐述了智能结构控制的特点和形成、发展的历程；并对结构振动智能控制中典型的人工神经网络和模糊逻辑方法的研究现状进行了论述；分析了存在的问题，在此基础上提出了本文的研究内容；全面介绍了多层前向BP网络和模糊逻辑控制的基本理论，研究利用多层前向BP网络和模糊逻辑进行结构振动智能控制基本方法，为结构振动智能控制的应用打下坚实的理论基础。第二部分由论文的四、五章组成，主要研究和探讨了结构振动智能控制的人工神经网络方法。提出了利用神经网络预测结构振动反应的方法，在预测分析时引入了预测失效函数、重要性函数、权值函数等概念，从而有效解决了“时滞”问题；提出了利用神经网络控制结构振动反应的方法，并且对建筑结构混合控制进行数值仿真分析，实现了人工神经网络智能预测和控制。提出了新的可调频调谐液体柱型阻尼器（TLCD）的计算模型和算法，并对TLCD控制参数进行了系统的研究，首次实现了TLCD的人工神经网络智能控制。第三部分由论文的六、七、八章组成，主要研究结构振动智能控制的模糊逻辑方法。本文提出一种新的快速、瞬时、自动调节隶属函数的模糊输入-输出范围的方法，首次提出了模糊范围影响系数的概念，有效提高了模糊控制的效果。提出了结构建筑结构AMD控制的模糊逻辑控制方法，通过数值仿真分析验证了所提出方法的有效性，并将分析结果与AMD瞬时最优控制内容摘要进行了对比。首次提出了相邻建筑结构相互振动控制的模糊逻辑和人工神经网络控制策略和分析方法，探讨和优化了控制器设置位置、阻尼影响等问题。其中，连接方式、控制器设置位置和控制准则是问题的关键，通过本文研究很好地解诀了这些问题。对全文进行了总结，在此基础上对结构振动智能控制的发展方向进行了展望。结构振动智能控制方法的研究是一个崭新的课题，其研究成果必将全面推进结构控制技术的发展。

全文目录

目录  4-7
中文摘要  7-9
英文摘要  9-11
常用符号  11-13
第一篇结构振动智能控制的基本理论  13-68
  第一章绪论  13-33
    1．1 选题背景  13-15
    1．2 结构振动控制的研究进展  15-22
    1．3 结构智能控制的研究进展  22-29
    1．4 论文主要研究内容  29-33
  第二章多层前向BP人工神经网络基本理论  33-53
    2．1 引言  33-34
    2．2 人工神经网络的性能  34-37
    2．3 结构控制中常用的神经网络模型  37-38
    2．4 人工神经元模型及其传递函数  38-41
    2．5 多层前向网络的函数逼近能力  41
    2．6 多层前向网络学习  41-47
    2．7 反向传播算法的改进  47-49
    2．8 神经网络的稳定性、容错性、鲁棒性和泛化能力研究  49-52
    2．9 本章小结  52-53
  第三章模糊逻辑结构控制基本理论  53-68
    3．1 引言  53-54
    3．2 模糊逻辑控制的特点  54-55
    3．3 模糊逻辑控制中的基本概念  55-60
    3．4 模糊逻辑与近似推理  60-63
    3．5 模糊逻辑控制的基本原理  63-67
    3．6 本章小结  67-68
第二篇结构振动控制的人工神经网络方法研究  68-110
  第四章结构振动人工神经网络控制方法研究  68-88
    4．1 引言  68-70
    4．2 神经网络控制方案  70-74
    4．3 建筑结构混合振动控制  74-78
    4．4 利用多层前向BP网络结构反应预测研究  78-82
    4．5 利用多层前向BP网络结构振动控制研究  82-86
    4．6 本章小结  86-88
  第五章建筑结构利用TLCD减振神经网络智能控制研究  88-110
    5．1 引言  88-90
    5．2 可调频式TLCD减振体系控制参数的研究  90-97
    5．3 装有变截面TLCD体系的结构控制研究  97-102
    5．4 建筑结构利用TLCD减振的神经网络智能控制研究  102-108
    5．5 本章小结  108-110
第三篇结构振动控制的模糊逻辑方法研究  110-167
  第六章结构振动模糊逻辑控制方法研究  110-133
    6．1 引言  110-112
    6．2 结构体系的运动方程  112-114
    6．3 结构主动控制隶属函数的建立  114-117
    6．4 结构主动模糊逻辑控制过程  117-120
    6．5 结构主动模糊控制的数值仿真分析  120-128
    6．6 瞬时最优控制算法与模糊逻辑控制算法对比  128-131
    6．7 本章小结  131-133
  第七章相邻建筑结构振动的智能控制研究  133-164
    7．1 引言  133-134
    7．2 两相邻结构系统的半主动控制研究  134-146
    7．3 相邻结构的智能模糊振动控制  146-152
    7．4 相邻结构振动控制的人工神经网络方法  152-158
    7．5 瞬时最优控制、模糊逻辑控制与人工神经网络控制方法的对比  158-162
    7．6 本章小结  162-164
  第八章结论与展望  164-167
参考文献  167-175
本论文的创新点  175-176
在读博士期间发表的学术论文  176-178
致谢  178

结构振动智能控制的人工神经网络与模糊逻辑方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文