振动与冲击2021,Vol.40Issue(10) :114-122.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.10.015

基于GA-LSTM的高层建筑结构地震响应的分散控制研究

Decentralized control for the seismic response of high-rise building structures based on GA-LSTM

高经纬 涂建维 刘康生 李召
振动与冲击2021,Vol.40Issue(10) :114-122.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.10.015

基于GA-LSTM的高层建筑结构地震响应的分散控制研究

Decentralized control for the seismic response of high-rise building structures based on GA-LSTM

高经纬 1涂建维 1刘康生 1李召1
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作者信息

  • 1. 武汉理工大学 道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室,武汉 430070
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摘要

高层建筑结构复杂,自由度数庞大,采用主动抗震控制方法时结构的精确模型无法建立,整体控制目标也难以获取.为此,将长短时记忆(LSTM)网络理论和大系统分散控制理论结合,提出一种基于LSTM的智能分散控制方法;利用LSTM深度学习框架构建不同类型的分散控制器,并根据Lyapunov稳定性理论推导分散控制器稳定的充分条件,运用遗传算法(GA)对LSTM框架的初始学习率进行优化,提高分散控制器的收敛速度和预测精度.以20层Benchmark模型作为被控对象,研究GA-LSTM分散控制方法的控制性能,并与集中控制效果进行对比分析.结果表明,基于GA-LSTM的智能分散控制方法可以简化控制器结构,对比集中控制可能产生的整体失效现象,具有更高的可靠性和更好的控制效果.

关键词

分散控制/长短时记忆(LSTM)网络/Lyapunov稳定性理论/遗传算法(GA)/结构振动控制

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基金项目

国家自然科学基金(51978550)

湖北省自然科学基金(2016CFA020)

出版年

2021
振动与冲击
中国振动工程学会 上海交通大学 上海市振动工程学会

振动与冲击

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.898
ISSN:1000-3835
被引量5
参考文献量12
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