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Robust Control for Structural Systems with Unstructured Uncertainties / Wang, Sheng-Guo in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°3 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 337-346 p. Titre : Robust Control for Structural Systems with Unstructured Uncertainties Titre original : Commande Robuste pour les Systèmes Structuraux avec des Incertitudes Non Structurées Type de document : texte imprimé Auteurs : Wang, Sheng-Guo, Auteur ; Roschke, Paul N., Auteur ; Yeh, H. Y. ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique Article en page(s) : 337-346 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Structural  control  Robust  design  Vibration  design  Earthquakes  Simulation  Uncertainty  principles  Commande  structurale  Conception  robuste  Conception  de  vibration  Tremblements  de  terre  Principes  d'incertitude Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Natural hazards, such as earthquakes and strong wind events, place large forces on tall, slender structures and on long-span bridges. In view of the numerous uncertainties due to model errors, stress calculations, material properties, and environmental loads, the structural system is uncertain. Here, the Lagrangian representation is modeled as an uncertain state-space model. The paper develops a robust active control approach with uncertainties in not only the system and control input matrices, but also the disturbance input matrices. Robust active control provides both robust relative stability and H∞ disturbance attenuation. The H norm of the transfer function from the external disturbance forces (e.g., earthquake, wind, etc.) to the observed system states is restricted by a prescribed attenuation index. The uncertainties considered herein are norm-bounded unstructured uncertainties. Preservation of H2 optimality of robust structural control is also revealed. The results may be further extended to structured uncertainties. A numerical example illustrates that the approach may be applied to robust control of structural systems under earthquake excitation. Risques normaux, tels que les tremblements de terre et les événements forts de vent, grandes forces d'endroit sur les structures grandes et minces et sur des ponts d'long-envergure. En raison des nombreuses incertitudes dues aux erreurs modèles, aux calculs d'effort, aux propriétés matérielles, et aux charges environnementales, le système structural est incertain. Ici, la représentation lagrangienne est modelée comme modèle incertain de l'état-espace. Le papier développe une approche active robuste de commande avec des incertitudes dans les matrices non seulement de système et d'entrée de commande, mais également les matrices d'entrée de perturbation. La commande active robuste fournit les deux la stabilité relative robuste et le H∞ ; atténuation de perturbation. La norme de H de la fonction de transfert des forces externes de perturbation (par exemple, tremblement de terre, vent, etc...) au système observé les états est limités par un index prescrit d'atténuation. Les incertitudes considérées ci-dessus sont des incertitudes non structurées norme-délimitées. La conservation de l'optimalitéde H 2 de la commande structurale robuste est également indiquée. Les résultats peuvent être encore prolongés aux incertitudes structurées. Un exemple numérique illustre que l'approche peut être appliquée à la commande robuste des systèmes structuraux sous l'excitation de tremblement de terre. En ligne : swang@uncc.edu, p-roschke@tamu.edu, h_yeh@pvamu.edu [article] Robust Control for Structural Systems with Unstructured Uncertainties = Commande Robuste pour les Systèmes Structuraux avec des Incertitudes Non Structurées [texte imprimé] / Wang, Sheng-Guo, Auteur ; Roschke, Paul N., Auteur ; Yeh, H. Y. ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique . - 337-346 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 337-346 p. Mots-clés : Structural  control  Robust  design  Vibration  design  Earthquakes  Simulation  Uncertainty  principles  Commande  structurale  Conception  robuste  Conception  de  vibration  Tremblements  de  terre  Principes  d'incertitude Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Natural hazards, such as earthquakes and strong wind events, place large forces on tall, slender structures and on long-span bridges. In view of the numerous uncertainties due to model errors, stress calculations, material properties, and environmental loads, the structural system is uncertain. Here, the Lagrangian representation is modeled as an uncertain state-space model. The paper develops a robust active control approach with uncertainties in not only the system and control input matrices, but also the disturbance input matrices. Robust active control provides both robust relative stability and H∞ disturbance attenuation. The H norm of the transfer function from the external disturbance forces (e.g., earthquake, wind, etc.) to the observed system states is restricted by a prescribed attenuation index. The uncertainties considered herein are norm-bounded unstructured uncertainties. Preservation of H2 optimality of robust structural control is also revealed. The results may be further extended to structured uncertainties. A numerical example illustrates that the approach may be applied to robust control of structural systems under earthquake excitation. Risques normaux, tels que les tremblements de terre et les événements forts de vent, grandes forces d'endroit sur les structures grandes et minces et sur des ponts d'long-envergure. En raison des nombreuses incertitudes dues aux erreurs modèles, aux calculs d'effort, aux propriétés matérielles, et aux charges environnementales, le système structural est incertain. Ici, la représentation lagrangienne est modelée comme modèle incertain de l'état-espace. Le papier développe une approche active robuste de commande avec des incertitudes dans les matrices non seulement de système et d'entrée de commande, mais également les matrices d'entrée de perturbation. La commande active robuste fournit les deux la stabilité relative robuste et le H∞ ; atténuation de perturbation. La norme de H de la fonction de transfert des forces externes de perturbation (par exemple, tremblement de terre, vent, etc...) au système observé les états est limités par un index prescrit d'atténuation. Les incertitudes considérées ci-dessus sont des incertitudes non structurées norme-délimitées. La conservation de l'optimalitéde H 2 de la commande structurale robuste est également indiquée. Les résultats peuvent être encore prolongés aux incertitudes structurées. Un exemple numérique illustre que l'approche peut être appliquée à la commande robuste des systèmes structuraux sous l'excitation de tremblement de terre. En ligne : swang@uncc.edu, p-roschke@tamu.edu, h_yeh@pvamu.edu