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Auteur Yun, Chung-Bang
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Affiner la rechercheFrequency Domain Identification of Multi-Input, Multi-Output Systems Considering Physical Relationships Between Measured Variables / Kim, Saang Bum in Journal of engineering mechanics, Vol.131, N°5 (Mai 2005)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N°5 (Mai 2005) . - 461-472 p.
Titre : Frequency Domain Identification of Multi-Input, Multi-Output Systems Considering Physical Relationships Between Measured Variables Titre original : Identification de Domaine de Fréquence des Systèmes à Entrées Multiples et à Sorties Multiples onsidérant des Rapports Physiques entre les Variables Mesurées Type de document : texte imprimé Auteurs : Kim, Saang Bum, Auteur ; Yun, Chung-Bang ; Spencer Jr., B. F., Auteur Article en page(s) : 461-472 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Identification Transfer functions Shake table tests Vibration control Frequency Fonctions de transfert Essais de table de secousse Commande de vibration Fréquence Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This Paper presents a new frequency domain identification method for multi-output (MIMO) systems. Based on experimentally determined frequency response function data, rational polynomial transfer function models of structural systems are identified. Known physical relationships between the measured variables are incoporated in this MIMO frequency domain identification method. The Method has three stages: (1) an initial estimation model is generated using a linear least-squares method, (2) the Steigliz-McBride method is applied to improve the initial estimation model, and (3) a maximum likelihood estimator is optimized using the Levenberg-Marquardt mathod. For verification of the method, two experimental studies are conducted using shaking table tests; one is the system identification of a smart base-isolated structure employing a magnetorheological (MR) damper, and the other is for an actively controlled two-story, bench-scale building employing an active mass driver. Using the developed method, system models of experimental structures are estimated, and simulated time histories for the models are compared with measured responses. These Comparisons demonstrate that the proposed method is quite effective and robust for system identification of MIMO systems. A Graphic user interface program, named MFDID, has been developed to realize the suggested method.
Cet article présente une nouvelle méthode d'identification de domaine de fréquence pour les systèmes (MIMO) à sorties multiples. Basé sur des données expérimentalement déterminées de fonction de réponse en fr3quence, des modèles polynômes raisonnables de fonction de transfert des systèmes structuraux sont identifiés. Les rapports physiques connus entre les variables mesurées sont incoporated dans cette méthode d'identification de domaine de fréquence de MIMO. La méthode a trois étapes : (1) un premier modèle d'évaluation est produit en utilisant une méthode des moindres carrés linéaire, (2) la méthode de Steigliz-McBride est appliquée pour améliorer le modèle initial d'évaluation, et (3) un estimateur de maximum de vraisemblance est optimisé en utilisant le mathod de Levenberg-Marquardt. Pour la vérification de la méthode, deux études expérimentales sont employer conduit secouant des essais de table ; on est l'identification de système d'une structure base-d'isolement futée utilisant un amortisseur magnetorheological (de M.), et l'autre est pour une deux-histoire activement commandée, bâtiment de mettre hors jeu-scale utilisant un conducteur de masse actif. En utilisant la méthode développée, des modèles de système des structures expérimentales sont estimés, et des histoires simulées de temps pour les modèles sont comparées aux réponses mesurées. Ces comparaisons démontrent que la méthode proposée est tout à fait efficace et robuste pour l'identification de système des systèmes de MIMO. Un programme graphique d'interface utilisateur, appelé MFDID, a été développé pour réaliser la méthode suggérée.En ligne : bfs@uiuc.edu, ycb@kaist.ac.kr [article] Frequency Domain Identification of Multi-Input, Multi-Output Systems Considering Physical Relationships Between Measured Variables = Identification de Domaine de Fréquence des Systèmes à Entrées Multiples et à Sorties Multiples onsidérant des Rapports Physiques entre les Variables Mesurées [texte imprimé] / Kim, Saang Bum, Auteur ; Yun, Chung-Bang ; Spencer Jr., B. F., Auteur . - 461-472 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N°5 (Mai 2005) . - 461-472 p.
Mots-clés : Identification Transfer functions Shake table tests Vibration control Frequency Fonctions de transfert Essais de table de secousse Commande de vibration Fréquence Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This Paper presents a new frequency domain identification method for multi-output (MIMO) systems. Based on experimentally determined frequency response function data, rational polynomial transfer function models of structural systems are identified. Known physical relationships between the measured variables are incoporated in this MIMO frequency domain identification method. The Method has three stages: (1) an initial estimation model is generated using a linear least-squares method, (2) the Steigliz-McBride method is applied to improve the initial estimation model, and (3) a maximum likelihood estimator is optimized using the Levenberg-Marquardt mathod. For verification of the method, two experimental studies are conducted using shaking table tests; one is the system identification of a smart base-isolated structure employing a magnetorheological (MR) damper, and the other is for an actively controlled two-story, bench-scale building employing an active mass driver. Using the developed method, system models of experimental structures are estimated, and simulated time histories for the models are compared with measured responses. These Comparisons demonstrate that the proposed method is quite effective and robust for system identification of MIMO systems. A Graphic user interface program, named MFDID, has been developed to realize the suggested method.
Cet article présente une nouvelle méthode d'identification de domaine de fréquence pour les systèmes (MIMO) à sorties multiples. Basé sur des données expérimentalement déterminées de fonction de réponse en fr3quence, des modèles polynômes raisonnables de fonction de transfert des systèmes structuraux sont identifiés. Les rapports physiques connus entre les variables mesurées sont incoporated dans cette méthode d'identification de domaine de fréquence de MIMO. La méthode a trois étapes : (1) un premier modèle d'évaluation est produit en utilisant une méthode des moindres carrés linéaire, (2) la méthode de Steigliz-McBride est appliquée pour améliorer le modèle initial d'évaluation, et (3) un estimateur de maximum de vraisemblance est optimisé en utilisant le mathod de Levenberg-Marquardt. Pour la vérification de la méthode, deux études expérimentales sont employer conduit secouant des essais de table ; on est l'identification de système d'une structure base-d'isolement futée utilisant un amortisseur magnetorheological (de M.), et l'autre est pour une deux-histoire activement commandée, bâtiment de mettre hors jeu-scale utilisant un conducteur de masse actif. En utilisant la méthode développée, des modèles de système des structures expérimentales sont estimés, et des histoires simulées de temps pour les modèles sont comparées aux réponses mesurées. Ces comparaisons démontrent que la méthode proposée est tout à fait efficace et robuste pour l'identification de système des systèmes de MIMO. Un programme graphique d'interface utilisateur, appelé MFDID, a été développé pour réaliser la méthode suggérée.En ligne : bfs@uiuc.edu, ycb@kaist.ac.kr
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°7 (Juillet 2004) . - 753-761 p.
Titre : Identification of the Soil-Structure Interaction System using Earthquake Response Data Titre original : Identification du Système d'Interaction de Structure de Sol en Utilisant des Données de Réponse aux Séismes Type de document : texte imprimé Auteurs : Choi, Jun-Seong, Auteur ; Lee, Jong-Seh, Auteur ; Yun, Chung-Bang ; James L. Beck, Editeur scientifique Article en page(s) : 753-761 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Soil-structure interaction Earthquakes Data analysis Seismic design Interaction de structure de sol Tremblements de terre Analyse de données Conception séismique Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper demonstrates how system identification techniques can be successfully applied to a soil-structure interaction system using the earthquake response data. The parameters identified are the shear moduli of several near-field soil regions and Young’s moduli of the shell sections of the structure. The soil-structure interaction system is modeled by the finite element method combined with the infinite element formulation for the unbounded layered soil medium. The simulated earthquake responses using the identified parameters are shown to be in excellent agreement with the observed response data. Prediction of the responses is also carried out for a larger earthquake event using the identified parameters as the initial properties in the equivalent linearization procedure. It has been found that the predicted responses are also compared very well with the measured responses.
Cet article démontre comment des techniques d'identification de système peuvent être avec succès appliquées à un système d'interaction de structure de sol en utilisant les données de réponse aux séismes. Les paramètres identifiés sont les modules de cisaillement de plusieurs régions proches de sol de champ et les modules de Young des sections de coquille de la structure. Le système d'interaction de structure de sol est modelé par la méthode d'élément fini combinée avec la formulation d'élément infinie pour le milieu posé illimité de sol. Les réponses aux séismes simulées employant les paramètres identifiés sont montrées pour être dans l'excellent accord avec les données observées de réponse. La prévision des réponses est également effectuée pour un plus grand événement de tremblement de terre en utilisant les paramètres identifiés comme propriétés initiales dans le procédé équivalent de linéarisation. On l'a constaté que les réponses prévues sont également comparées très bien aux réponses mesurées.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : ycb@kaist.ac.kr, ceo@kmctech.co.kr, jonglee@hanyang.ac.kr [article] Identification of the Soil-Structure Interaction System using Earthquake Response Data = Identification du Système d'Interaction de Structure de Sol en Utilisant des Données de Réponse aux Séismes [texte imprimé] / Choi, Jun-Seong, Auteur ; Lee, Jong-Seh, Auteur ; Yun, Chung-Bang ; James L. Beck, Editeur scientifique . - 753-761 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°7 (Juillet 2004) . - 753-761 p.
Mots-clés : Soil-structure interaction Earthquakes Data analysis Seismic design Interaction de structure de sol Tremblements de terre Analyse de données Conception séismique Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper demonstrates how system identification techniques can be successfully applied to a soil-structure interaction system using the earthquake response data. The parameters identified are the shear moduli of several near-field soil regions and Young’s moduli of the shell sections of the structure. The soil-structure interaction system is modeled by the finite element method combined with the infinite element formulation for the unbounded layered soil medium. The simulated earthquake responses using the identified parameters are shown to be in excellent agreement with the observed response data. Prediction of the responses is also carried out for a larger earthquake event using the identified parameters as the initial properties in the equivalent linearization procedure. It has been found that the predicted responses are also compared very well with the measured responses.
Cet article démontre comment des techniques d'identification de système peuvent être avec succès appliquées à un système d'interaction de structure de sol en utilisant les données de réponse aux séismes. Les paramètres identifiés sont les modules de cisaillement de plusieurs régions proches de sol de champ et les modules de Young des sections de coquille de la structure. Le système d'interaction de structure de sol est modelé par la méthode d'élément fini combinée avec la formulation d'élément infinie pour le milieu posé illimité de sol. Les réponses aux séismes simulées employant les paramètres identifiés sont montrées pour être dans l'excellent accord avec les données observées de réponse. La prévision des réponses est également effectuée pour un plus grand événement de tremblement de terre en utilisant les paramètres identifiés comme propriétés initiales dans le procédé équivalent de linéarisation. On l'a constaté que les réponses prévues sont également comparées très bien aux réponses mesurées.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : ycb@kaist.ac.kr, ceo@kmctech.co.kr, jonglee@hanyang.ac.kr
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°4 (Avril 2004) . - 505-510 p.
Titre : Vibration Control of Wind-Excited Tall Building using Sliding Mode Fuzzy Control Titre original : La Commande de Vibration du Vent a Excité le Grand Bâtiment en Utilisant la Commande Bouillée de Mode Coulissante Type de document : texte imprimé Auteurs : Kim, Saang Bum, Auteur ; Yun, Chung-Bang, Auteur ; Spencer Jr., B. F. ; Bergman, Lawrence, Editeur scientifique Article en page(s) : 505-510 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Vibration control Wind loads Fuzzy sets Estimation Stochastic models Buildings Commande de vibration Charges de vent Ensembles brouillés Modèles stochastiques Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A Sliding mode fuzzy control (SMFC) is proposed to design a controller for the third-generation benchmark problem on wind-excited buildings. A distinctive feature in vibration control of large civil infrastructure is the existence of large disturbances, such as wind, earthquake, and sea wave forces. Those disturbances govern the behavior of the structure; however, they cannot be precisely measured, especially for the case of wind excitations. Since the structural accelerations are measured only at a limited number of locations without the measurement of the wind forces, the structure of the conventional control may have the feedback loop only. The general structure of the SMFC, proposed herein, is composed of a compensation part and a convergent part. The compensation part prevents the system from diverging, and the convergent part directs the system to the sliding surface. The compensation part uses not only the structural response measurement but also the disturbance measurement, so the SMFC has a feedback loop and a feedforward loop. To realize the virtual feedforward loop for the wind-induced vibration control, a disturbance estimation filter is introduced. The structure of the filter is constructed based on an autoregressive model for the stochastic wind force. This filter estimates the wind force at each time instance based on the measured structural responses and the stochastic information of the wind force. For verification of the proposed algorithm, numerical simulation is carried out on the benchmark problem for wind-excited buildings. The results indicate that the present control algorithm is efficient for reducing the wind-induced vibration.
On propose une commande brouillée de mode coulissante (SMFC) pour concevoir un contrôleur pour le problème de repère de la troisième génération sur les bâtiments excitants par vent. Un dispositif distinctif dans la commande de vibration de la grande infrastructure civile est l'existence de grandes perturbations, telles que le vent, le tremblement de terre, et les forces de vague de mer. Ces perturbations régissent le comportement de la structure ; cependant, elles ne peuvent pas être avec précision mesurées, particulièrement le cas des excitations de vent. Puisque les accélérations structurales sont mesurées seulement à un nombre limité d'endroits sans mesure des forces de vent, la structure de la commande conventionnelle peut avoir la boucle de rétroaction seulement. La structure générale du SMFC, proposée ci-dessus, se compose de pièce de compensation et de partie convergente. La pièce de compensation empêche le système de diverger, et la partie convergente dirige le système vers la surface de glissement. La pièce de compensation emploie non seulement la mesure structurale de réponse mais également la mesure de perturbation, ainsi le SMFC a une boucle de rétroaction et une boucle vers l'avant d'alimentation. Réaliser l'alimentation virtuelle la boucle que vers l'avant pour le vent induit la commande de vibration, un filtre d'évaluation de perturbation est présentée. La structure du filtre est construite a basé sur un modèle auto-régressif la force stochastique de vent. Ce filtre estime la force de vent à chaque fois qu'exemple basé sur les réponses structurales mesurées et l'information stochastique de la force de vent. Pour la vérification de l'algorithme proposé, la simulation numérique est effectuée sur le problème de repère pour les bâtiments excitants par vent. Les résultats indiquent que l'algorithme actuel de commande est efficace pour réduire la vibration induite par vent.
En ligne : saangkim@uiuc.edu, ycb@kaist.ac.kr, bfs@uiuc.edu [article] Vibration Control of Wind-Excited Tall Building using Sliding Mode Fuzzy Control = La Commande de Vibration du Vent a Excité le Grand Bâtiment en Utilisant la Commande Bouillée de Mode Coulissante [texte imprimé] / Kim, Saang Bum, Auteur ; Yun, Chung-Bang, Auteur ; Spencer Jr., B. F. ; Bergman, Lawrence, Editeur scientifique . - 505-510 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°4 (Avril 2004) . - 505-510 p.
Mots-clés : Vibration control Wind loads Fuzzy sets Estimation Stochastic models Buildings Commande de vibration Charges de vent Ensembles brouillés Modèles stochastiques Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A Sliding mode fuzzy control (SMFC) is proposed to design a controller for the third-generation benchmark problem on wind-excited buildings. A distinctive feature in vibration control of large civil infrastructure is the existence of large disturbances, such as wind, earthquake, and sea wave forces. Those disturbances govern the behavior of the structure; however, they cannot be precisely measured, especially for the case of wind excitations. Since the structural accelerations are measured only at a limited number of locations without the measurement of the wind forces, the structure of the conventional control may have the feedback loop only. The general structure of the SMFC, proposed herein, is composed of a compensation part and a convergent part. The compensation part prevents the system from diverging, and the convergent part directs the system to the sliding surface. The compensation part uses not only the structural response measurement but also the disturbance measurement, so the SMFC has a feedback loop and a feedforward loop. To realize the virtual feedforward loop for the wind-induced vibration control, a disturbance estimation filter is introduced. The structure of the filter is constructed based on an autoregressive model for the stochastic wind force. This filter estimates the wind force at each time instance based on the measured structural responses and the stochastic information of the wind force. For verification of the proposed algorithm, numerical simulation is carried out on the benchmark problem for wind-excited buildings. The results indicate that the present control algorithm is efficient for reducing the wind-induced vibration.
On propose une commande brouillée de mode coulissante (SMFC) pour concevoir un contrôleur pour le problème de repère de la troisième génération sur les bâtiments excitants par vent. Un dispositif distinctif dans la commande de vibration de la grande infrastructure civile est l'existence de grandes perturbations, telles que le vent, le tremblement de terre, et les forces de vague de mer. Ces perturbations régissent le comportement de la structure ; cependant, elles ne peuvent pas être avec précision mesurées, particulièrement le cas des excitations de vent. Puisque les accélérations structurales sont mesurées seulement à un nombre limité d'endroits sans mesure des forces de vent, la structure de la commande conventionnelle peut avoir la boucle de rétroaction seulement. La structure générale du SMFC, proposée ci-dessus, se compose de pièce de compensation et de partie convergente. La pièce de compensation empêche le système de diverger, et la partie convergente dirige le système vers la surface de glissement. La pièce de compensation emploie non seulement la mesure structurale de réponse mais également la mesure de perturbation, ainsi le SMFC a une boucle de rétroaction et une boucle vers l'avant d'alimentation. Réaliser l'alimentation virtuelle la boucle que vers l'avant pour le vent induit la commande de vibration, un filtre d'évaluation de perturbation est présentée. La structure du filtre est construite a basé sur un modèle auto-régressif la force stochastique de vent. Ce filtre estime la force de vent à chaque fois qu'exemple basé sur les réponses structurales mesurées et l'information stochastique de la force de vent. Pour la vérification de l'algorithme proposé, la simulation numérique est effectuée sur le problème de repère pour les bâtiments excitants par vent. Les résultats indiquent que l'algorithme actuel de commande est efficace pour réduire la vibration induite par vent.
En ligne : saangkim@uiuc.edu, ycb@kaist.ac.kr, bfs@uiuc.edu
