[发明专利]一种改进的线性最优半主动控制方法

摘要

本发明涉及一种改进的线性最优半主动控制方法，由于MR阻尼器具有强非线性，需要通过调节其控制电流或电压实现对阻尼力的控制。为此，该控制方法由改进的线性最优控制器（LQR)和自适应神经模糊推理系统（ANFIS）逆向模型这两级控制器组成。首先，采用乌鸦搜索算法（CSA)对LQR控制器进行优化设计；然后利用优化后的LQR控制器计算减振所需的理想控制力；最后，将理想控制力作为ANFIS逆向模型的输入，并采用基于帝国竞争算法(ICA)的混合训练算法对ANFIS进行改进，使其精确输出磁流变阻尼器的控制信号。本发明可以提高MR阻尼器的电流预测精度，可以弥补现有的线性最优半主动控制的控制效果不足的缺陷，从而增强MR阻尼器的减振效果。

主权项

1.一种改进的线性最优半主动控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：针对地震波激励下的磁流变阻尼器建筑结构体系建立运动方程，推导其状态空间方程，并将结构响应作为LQR控制器的输入；步骤S2：设计适当的优化目标函数，利用乌鸦搜索算法设计LQR控制器，求解理想控制力；步骤S3：确定ANFIS的结构，从而确定待优化的ANFIS的隶属函数参数和模糊规则参数的数量；步骤S4：准备训练数据，其中通过磁流变阻尼器的Bouc‑Wen正向模型获得阻尼力；步骤S5：采用帝国竞争算法对ANFIS的训练算法进行改进，得到最优的ANFIS逆向模型；步骤S6：基于步骤S2的理想控制力，利用最优的ANFIS逆向模型计算控制电流i(k)；步骤S7：将控制电流i(k)作为磁流变阻尼器的输入，使其输出阻尼力，实现对建筑结构的半主动控制。