[实用新型]一种结构光伏电压电半主动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于结构智能控制技术领域，尤其涉及一种结构光伏电压电半主动控制系统。

背景技术

随着智能化的发展，智能已经进入了人们的日常生活，楼宇的智能控制更是层出不穷，在智能化发展的大趋势下，建筑物结构的智能控制更是成为了一个重要的研究方向。

传统的抗震策略，它是被动地依靠结构自身的刚度，以抵抗地震作用，或合理布置结构的刚度，使结构部件在地震时不同步的进入非弹性状态，使其具有较大的延性，以消耗地震能量。但由于人们尚不能准确地估计结构未来可能遭遇的地震动的强度和特性，故按传统方法设计的结构，其抗震性能不具备自我调节与自我控制的能力，因此在这种不确定性的地震作用下，这些方法往往存在安全性难以保证、适应性有限制、经济性欠佳等缺陷。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种结构光伏电压电半主动控制系统，实现地震作用下的结构体系自我调节作用。

为实现上述的目标，本实用新型提供的技术方案是：

一种结构光伏电压电半主动控制系统，包括固定在结构体系8上的加速度传感器2、位移传感器3和速度传感器4，加速度传感器2、位移传感器3和速度传感器4的信号输出端与控制系统5的信号输入端相连，控制系统5的信号输出端与电流调节装置6的信号输入端相连，电流调节装置6的信号输出端与压电作动器7的控制输入端相连，压电作动器7的输出端与结构体系8相连接；

加速度感器2、位移传感器3和速度传感器4的电源输入端与储电器9的第一输出端连接，储电器9的第二输出端和控制系统5的电源输入端连接，储电器9的第三输出端和电流调节装置6的电源输入端连接，储电器9的输入端与太阳能电池板1的输出端连接。

所述的加速度传感器2为压电8102加速度传感器。

所述的位移传感器3为线性位移传感器。

所述的速度传感器4为JYM磁致伸缩位移传感器。

所述的压电作动器7采用智能材料压电陶瓷。

本实用新型的有益效果为：

(1)采用太阳能电池板1供电，有效的实现了控制体系自我消耗与自我补给，解决了传统体系充能不及时的弊端。

(2)采用加速度感器2、位移传感器3、速度传感器4、控制系统5、电流调节装置6和压电作动器7实现了结构的半主动控制，解决了传统结构依靠自身刚度抗击地震的不利，有效的依靠输入所产生的往复相对变形或相对速度，使压电作动器7尽可能地追寻主动最优控制力，最大化的减小结构体系8的破坏。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参照图1，一种结构光伏电压电半主动控制系统，包括固定在结构体系8上的加速度传感器2、位移传感器3和速度传感器4，加速度传感器2、位移传感器3和速度传感器4的信号输出端与控制系统5的信号输入端相连，控制系统5的信号输出端与电流调节装置6的信号输入端相连，电流调节装置6的信号输出端与压电作动器7的控制输入端相连，压电作动器7的输出端与结构体系8相连接；

加速度感器2、位移传感器3和速度传感器4的电源输入端与储电器9的第一输出端连接，储电器9的第二输出端和控制系统5的电源输入端连接，储电器9的第三输出端和电流调节装置6的电源输入端连接，储电器9的输入端与太阳能电池板1的输出端连接。

所述的加速度传感器2为压电8102加速度传感器。

所述的位移传感器3为线性位移传感器。

所述的速度传感器4为JYM磁致伸缩位移传感器。

所述的压电作动器7采用智能材料压电陶瓷。

本实用新型的工作原理为：当遭受地震作用时，外部力作用的结构体系8上，此时固定在结构体系8上的加速度传感器2、位移传感器3和速度传感器4将震动信号传递给控制系统5，经过控制系统5的遗传算法处理，将控制指令传输到电流调节装置6，电流调节装置6通过调节电流的大小，将电流传递给压电作动器7，通过压电作动器7将调节作用于结构体系8，这样有效的减少结构体系8所承受的地震能量，最大限度保护结构体系8。太阳能电池板1给储电器9储电，储电器9分别给加速度感器2、位移传感器3、速度传感器4、控制系统5、电流调节装置6供电。