摘要：特定性能的类周期电磁金属阵列已成功应用于多种类型的电磁器件中,以实现其电磁辐射或散射性能的提升设计。类周期电磁金属阵列可描述为由多个相似形状的电磁金属单元按照特定的布局形式组合形成。布局形式由阵列的布局参数确定,通常包括每个单元的尺寸、转角以及位置参数。布局参数往往规模较大且相互独立,需要经过设计优化以满足阵列的性能要求。利用灵敏度信息可以加速设计优化,但基于差分法的灵敏度分析的计算量往往较大,特别是对于类周期电磁金属阵列的布局设计问题。提出一种基于坐标映射的类周期电磁金属阵列布局设计的灵敏度分析方法,其核心思想是,通过构建基于坐标映射的电流场基函数模型,由虚拟的单元映射出参数化的类周期电磁金属阵列布局形式,将阵列域的电磁性能变换为在虚拟的单元域内进行求解,以实现类周期电磁金属阵列的快速参数化建模及阵列布局设计的灵敏度分析。典型数值算例验证了该方法的有效性。结果表明,提出的方法能够准确得到类周期电磁金属阵列布局设计的灵敏度信息,且与传统的差分法相比求解效率有大幅提升。

摘要：由于AMD控制系统与结构之间存在着相互作用CSI(control-structure interaction),造成了以惯性质量为支撑点向被控结构施加的控制力不等于理论的最优控制力,即施加的控制力将有所滞后。为此,针对AMD控制系统建立了不计CSI效应、计低阶CSI效应和同时计低、高阶CSI效应的三种数学模型,经分析表明了计低、高阶CSI效应对AMD控制系统的影响最大,进而确定了由CSI效应造成的时变时滞的范围。针对某4层钢框架实验系统,基于保性能算法设计了相应的时变时滞补偿控制器,以系统控制效果、AMD控制力及行程为指标,对比了有无时滞的两种控制系统的性能,结果表明在较大的时变时滞的影响下,此控制算法依旧具有良好的控制效果以及稳定的控制参数。

摘要：为减小AMD控制系统的时滞影响,一般需对被控结构模型作减维处理,但是在减维过程中系统较小特征值对应相关的结构信息被直接舍弃,将使得低维结构缺少原结构高阶振型等信息,导致低维模型精度降低,影响控制器的设计准确性。在基于均衡截断法和极点配置算法的低维控制器设计中,重新考虑舍弃的结构高阶信息,该信息包括原结构的高阶自振频率、高阶阻尼比以及高阶振型模态信息等,并在进行极点配置之前,先考虑该部分信息对系统极点位置的影响,在控制系统的设计阶段消除了低维模型精度低的不利影响。以10层结构为例,基于改进的低维控制器,以系统控制效果、AMD控制力及行程峰值为指标,分析了低维模型对AMD控制系统性能的影响;并以4层框架实验模型的AMD控制系统为实例,验证上述数值分析结论的正确性。