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Error assessment for spectral representation method in wind velocity field simulation / Liang Hu in Journal of engineering mechanics, Vol. 136 N° 9 (Septembre 2010) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 136 N° 9 (Septembre 2010) . - pp. 1090-1104 Titre : Error assessment for spectral representation method in wind velocity field simulation Type de document : texte imprimé Auteurs : Liang Hu, Auteur ; Li, Li, Auteur ; Ming Gu, Auteur Article en page(s) : pp. 1090-1104 Note générale : Mécanique appliquée Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Simulation  Spectral  analysis  Errors  Wind  velocity. Résumé : Stochastic wind velocity fields are usually simulated as N-variate stationary Gaussian processes by using the spectral representation method (SRM). However, the temporal statistics estimated from one SRM-simulated sample wind process cannot coincide with the target characteristics; the disagreements can be described by the bias and stochastic errors. For controlling the errors efficiently, this paper assesses the errors produced by both the Cholesky decomposition-based SRM (CSRM) and the eigendecomposition-based SRM (ESRM). The SRM is revisited first, followed by computing the temporal mean value, correlation function, power spectral density (PSD), and standard deviation of the SRM-simulated wind process. It is shown that the temporal correlation function and standard deviation are Gaussian, while the temporal PSD is non-Gaussian. Further, as mathematical expectations and standard deviations of the corresponding temporal estimations, the bias errors and stochastic errors of all the first- and second-order statistics are obtained in closed form for both the CSRM and the ESRM; the closed-form solutions are then verified in the numerical example. More importantly, this example is employed for taking a clear look at and making a comparison between the stochastic errors produced by the CSRM and by the ESRM; observations suggest that (1) in sum, the ESRM produces smaller stochastic errors than the CSRM and (2) if the ESRM is employed, stochastic errors will be distributed to each component of the wind process in a more uniform pattern. Moreover, some practical approaches are proposed to control the stochastic errors. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JENMDT000 [...] [article] Error assessment for spectral representation method in wind velocity field simulation [texte imprimé] / Liang Hu, Auteur ; Li, Li, Auteur ; Ming Gu, Auteur . - pp. 1090-1104. Mécanique appliquée Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 136 N° 9 (Septembre 2010) . - pp. 1090-1104 Mots-clés : Simulation  Spectral  analysis  Errors  Wind  velocity. Résumé : Stochastic wind velocity fields are usually simulated as N-variate stationary Gaussian processes by using the spectral representation method (SRM). However, the temporal statistics estimated from one SRM-simulated sample wind process cannot coincide with the target characteristics; the disagreements can be described by the bias and stochastic errors. For controlling the errors efficiently, this paper assesses the errors produced by both the Cholesky decomposition-based SRM (CSRM) and the eigendecomposition-based SRM (ESRM). The SRM is revisited first, followed by computing the temporal mean value, correlation function, power spectral density (PSD), and standard deviation of the SRM-simulated wind process. It is shown that the temporal correlation function and standard deviation are Gaussian, while the temporal PSD is non-Gaussian. Further, as mathematical expectations and standard deviations of the corresponding temporal estimations, the bias errors and stochastic errors of all the first- and second-order statistics are obtained in closed form for both the CSRM and the ESRM; the closed-form solutions are then verified in the numerical example. More importantly, this example is employed for taking a clear look at and making a comparison between the stochastic errors produced by the CSRM and by the ESRM; observations suggest that (1) in sum, the ESRM produces smaller stochastic errors than the CSRM and (2) if the ESRM is employed, stochastic errors will be distributed to each component of the wind process in a more uniform pattern. Moreover, some practical approaches are proposed to control the stochastic errors. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JENMDT000 [...]

Study on Sinusoidal Reference Strategy-Based Adaptive Feedforward Control Applied to Benchmark Wind-Excited Building / Peng, Fujun in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°4 (Avril 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°4 (Avril 2004) . - 518-523 p. Titre : Study on Sinusoidal Reference Strategy-Based Adaptive Feedforward Control Applied to Benchmark Wind-Excited Building Titre original : L'Etude sur la Stratégie Sinusoïdale de Référence a Basé la Commande Adaptative par l'Alimentation en Avant Appliquée au Bâtiment Excitant par Vent de Repère Type de document : texte imprimé Auteurs : Peng, Fujun, Auteur ; Ming Gu, Auteur ; Niemann, Hans-Jurgen, Auteur ; Spencer Jr., B. F., Editeur scientifique Article en page(s) : 518-523 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Structural  control  Active  control  Buildings  high-rise  Wind  forces  Adaptive  systems  Vibration  control  Tall  structures  Benchmarks  Commande  structurale  Commande  active  Bâtiments  élevés  Forces  de  vent  Systèmes  adaptatifs  Commande  de  vibration  Grandes  structures  Repères Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The sinusoidal reference strategy (SRS) is a new strategy developed by the present authors for adaptive feedforward vibration control. The recursive-least-squares algorithm is used and a higher frequency sinusoidal signal is adopted as the reference signal. Some shortcomings of the conventional adaptive feedforward control are overcome. Numerical simulations and experimental studies have been carried out. The results show that this strategy can reduce vibration remarkably, and can adapt in real time to dynamic uncertainties and modeling errors. In this paper, the principle of SRS-based adaptive feedforward control is briefly introduced first, then simulation studies are conducted on reducing wind-induced response of the benchmark wind-excited building. The results are also compared to that obtained from linear quadratic Gaussian control. La Stratégie sinusoïdale de référence (SRS) est une nouvelle stratégie développée par les auteurs actuels pour la commande adaptative de vibration de feedforward. L'algorithme de récursif-moindre-places est employé et un signal sinusoïdal de fréquence plus élevée est adopté comme signal de référence. Quelques imperfections de la commande adaptative conventionnelle de feedforward sont surmontées. Des simulations numériques et les études expérimentales ont été effectuées. Les résultats prouvent que cette stratégie peut réduire la vibration remarquablement, et peuvent s'adapter en temps réel aux incertitudes dynamiques et des erreurs de modeler. En cet article, le principe de la commande adaptative SRS-basée de feedforward est brièvement premier présenté, alors études de simulation sont conduits sur réduire la réponse vent-induite du bâtiment vent-passionnant par repère. Les résultats sont également comparés à cela obtenu à partir de la commande gaussienne quadratique linéaire. En ligne : fujun.peng@space.gc.ca, minggu@mail.tongji.edu.cn, hans-juergen.niemann@ruhr-uni [...] [article] Study on Sinusoidal Reference Strategy-Based Adaptive Feedforward Control Applied to Benchmark Wind-Excited Building = L'Etude sur la Stratégie Sinusoïdale de Référence a Basé la Commande Adaptative par l'Alimentation en Avant Appliquée au Bâtiment Excitant par Vent de Repère [texte imprimé] / Peng, Fujun, Auteur ; Ming Gu, Auteur ; Niemann, Hans-Jurgen, Auteur ; Spencer Jr., B. F., Editeur scientifique . - 518-523 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°4 (Avril 2004) . - 518-523 p. Mots-clés : Structural  control  Active  control  Buildings  high-rise  Wind  forces  Adaptive  systems  Vibration  control  Tall  structures  Benchmarks  Commande  structurale  Commande  active  Bâtiments  élevés  Forces  de  vent  Systèmes  adaptatifs  Commande  de  vibration  Grandes  structures  Repères Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The sinusoidal reference strategy (SRS) is a new strategy developed by the present authors for adaptive feedforward vibration control. The recursive-least-squares algorithm is used and a higher frequency sinusoidal signal is adopted as the reference signal. Some shortcomings of the conventional adaptive feedforward control are overcome. Numerical simulations and experimental studies have been carried out. The results show that this strategy can reduce vibration remarkably, and can adapt in real time to dynamic uncertainties and modeling errors. In this paper, the principle of SRS-based adaptive feedforward control is briefly introduced first, then simulation studies are conducted on reducing wind-induced response of the benchmark wind-excited building. The results are also compared to that obtained from linear quadratic Gaussian control. La Stratégie sinusoïdale de référence (SRS) est une nouvelle stratégie développée par les auteurs actuels pour la commande adaptative de vibration de feedforward. L'algorithme de récursif-moindre-places est employé et un signal sinusoïdal de fréquence plus élevée est adopté comme signal de référence. Quelques imperfections de la commande adaptative conventionnelle de feedforward sont surmontées. Des simulations numériques et les études expérimentales ont été effectuées. Les résultats prouvent que cette stratégie peut réduire la vibration remarquablement, et peuvent s'adapter en temps réel aux incertitudes dynamiques et des erreurs de modeler. En cet article, le principe de la commande adaptative SRS-basée de feedforward est brièvement premier présenté, alors études de simulation sont conduits sur réduire la réponse vent-induite du bâtiment vent-passionnant par repère. Les résultats sont également comparés à cela obtenu à partir de la commande gaussienne quadratique linéaire. En ligne : fujun.peng@space.gc.ca, minggu@mail.tongji.edu.cn, hans-juergen.niemann@ruhr-uni [...]