9.1结构风振控制的基本概念根据结构振动特性，n个自由度的结构在环境向量作用下的运动方程可以表示为：（9-1）式中，分别为n维结构的位移、速度和加速度向量，[M]、[C]和[K]分别为n×n维结构质量、阻尼和刚度矩阵。为了控制结构的反应，在结构上安装p个控制装置，提供的控制力为，相应的位置矩阵为。于是，受控结构的运动方程可以表示为：应用振型分解法将方程(9-2)分解，设(9-3)式中,为前n阶振型向量组成的振型矩阵，为广义坐标向量。二、结构振动控制类型干扰半主动控制的原理与主动控制的基本相同，只是实施控制力的作动器需要少量的能量调节以便使其主动地甚至巧妙地利用结构振动的往复相对变形或相对速度，尽可能地实现主动最优控制力。半主动控制作动器通常是被动的刚度或阻尼装置与机械式主动调节器复合的控制系统。半主动控制装置主要有主动变刚度系统(ActiveVariableStiffnessSystem，AVS)和主动变阻尼系统(ActiveVariableDampingSystem，AVD)。当风振控制为被动控制时，控制装置与结构一起振动而产生控制力，控制力是被动产生的，它是结构的位移与速度的函数，这时的风振控制主要是如何合理选择控制装置的参数，以使其产生的控制力能使结构的风振反应达到减振要求。这种控制是通过设置耗能元件来完成的。三、结构风振控制装置设置位置的选择对于结构风振控制装置设置位置只能因实际情况而定，也就是以实际结构的风振反应情况和所选用的控制装置的情况来具体确定，总的说来：(1)对于结构反应以某个振型为主或要求控制结构某个关键振型的情况，如果采用全局性的控制装置，其设置位置应在此振型的最大幅值处．如果采用局部性的控制装置．其设置位置应在此关键振型对应的局部最大幅值或相对幅值的位置处。(2)如果结构反应为多个振型反应的迭加，且要求控制整个结构反应情况时，应选择全局性的控制装置，设置位置在各振型的最大幅值处。(3)如果结构反应为多个振型反应的迭加，且要求控制单独几个局部位置处的反应，应选择局部性的控制装置，设置位置在几个局部位置处。如选择全局性的控制装置，设置位置在对此局部位置反应起关键作用振型的最大幅值处。四、最优控制理论基础S9.2主动控制一、实时最优振型控制算法则受控结构系统可用状态方程描述：(9-6)式中在风振控制中既要使结构的风振反应尽量小，又不能使控制力过大，否则会导致无法实现。为此，可取最优控制的评价函数为：(9-7)实现最优控制的控制力{U}就是以方程（9-6）为约束条件的泛函式（9-7）的极值（最小值）。为此，引入哈密顿函数：（9-8）二、随机最优控制算法8.3被动控制一、准最优控制算法二、传递函数算法8.4结构风振控制的计算机模拟在几种计算方法中均把脉动风假设为具有零均值的高斯平稳随机过程，根据随机振动理论我们可以用计算机模拟出人造脉动风的离散化时程记录。因此，如果按结构动力学的直接动力法将结构受控风振反应方程和控制装置运动方程也离散化，我们就可以根据人造脉动风的时程记录，分步积分求得结构在各个瞬时的受控风振反应。这样我们就可得到模拟的结构受控风振反应时程记录。从而我们就可以看到结构风振控制的效果，并可据此来判别所设计的主动控制方法是否满足设计要求，被动控制装置的参数是否有效合理。