申请/专利权人：华南理工大学;广州市市政工程设计研究总院有限公司

申请日：2023-08-07

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN117107612B

主分类号：E01D19/00

分类号：E01D19/00;E01D19/04;G05B13/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2023.12.12#实质审查的生效;2023.11.24#公开

摘要：本发明涉及一种可移动的变刚度TMD减振系统及其控制方法，包括传感器子模块、振动模态识别及位置优化子模块、直线导轨子模块、变刚度TMD子模块；传感器子模块布置在受控结构上实时监测受控结构的动力响应，并将监测结果传输至振动模态识别及位置优化子模块；振动模态识别及位置优化子模块根据受控结构的主振动模态选择变刚度TMD子模块的布置位置并生成TMD控制参数；直线导轨子模块带动变刚度TMD子模块沿着直线导轨移动至布置位置；变刚度TMD子模块根据受控结构的主振动模态调节刚度参数和阻尼参数，以适应该主振动模态的振动控制。本发明适用性强，减振效果更好，控制效率更高，属于柔性结构振动控制领域。

主权项：1.一种可移动的变刚度TMD减振系统的控制方法，其特征在于，可移动的变刚度TMD减振系统包括：传感器子模块、振动模态识别及位置优化子模块、直线导轨子模块、变刚度TMD子模块；传感器子模块布置在受控结构上实时监测受控结构的动力响应，并将监测结果传输至振动模态识别及位置优化子模块；振动模态识别及位置优化子模块根据受控结构的主振动模态选择变刚度TMD子模块的布置位置并生成TMD控制参数；直线导轨子模块带动变刚度TMD子模块沿着直线导轨移动至布置位置；变刚度TMD子模块根据受控结构的主振动模态调节刚度参数和阻尼参数，以适应该主振动模态的振动控制；变刚度TMD子模块包括质量块、刚度元件、阻尼元件；在质量块质量确定的条件下，调节刚度元件的刚度参数和阻尼元件的阻尼参数以适应不同模态的振动控制；结构主振动模态的频率为ws，模态质量为M，模态刚度为K，TMD与结构的模态质量比以结构位移响应为优化目标，TMD的最优调谐频率比为最优阻尼比为则更新的TMD刚度参数TMD阻尼参数其中，mtmd为TMD的质量，wtmd为TMD的频率，ζ为TMD的阻尼比，ctmd为TMD的阻尼，ktmd为TMD的刚度；可移动的变刚度TMD减振系统的控制方法，包括如下步骤：1传感器子模块实时监测受控结构的动力响应，并将监测数据传输到振动模态识别及位置优化子模块的机载计算机中；2振动模态识别及位置优化子模块基于传感器子模块的数据，计算受控结构响应功率谱并分析获得受控结构的主振动模态，机载计算机中的位置优化算法根据主振动模态确定变刚度TMD子模块最优位置，并生成位置更新指令和变刚度TMD参数更新指令；3直线导轨子模块在接收到位置更新指令后，在位置反馈回路控制下搭载变刚度TMD子模块移动至目标位置；4变刚度TMD子模块接收到参数更新指令后，调节刚度元件和阻尼元件以适应不同模态的振动控制。

全文数据：

权利要求：

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