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Auteur Jabbari, Faryar
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Affiner la rechercheLinear Multiobjective Control Strategies for Wind-Excited Buildings / Yang, Jann N. in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°4 (Avril 2004)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°4 (Avril 2004) . - 471-477 p.
Titre : Linear Multiobjective Control Strategies for Wind-Excited Buildings Titre original : Les Stratégies Multi Objectives Linéaires de Commande pour le Vent excité des bâtiments Type de document : texte imprimé Auteurs : Yang, Jann N., Auteur ; Silian Lin, Auteur ; Jabbari, Faryar ; Spencer Jr., B. F., Editeur scientifique Article en page(s) : 471-477 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Active control Structural control Peak values Benchmarks Wind loads Commande active Commande structurale Valeurs maximales Repères Charges de vent Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Two multiobjective control strategies are presented and applied to the wind-excited benchmark problem. The first strategy, referred to as the energy-to-peak based controller, deals with a class of “energy-bounded” excitations, whereas the second strategy, referred to as the peak-to-peak based controller, addresses a class of peak-bounded excitations. Both control strategies are derived by minimizing the sum of weighted peak response quantities with the constraints (or penalties) on the peak values of another set of quantities such as the control resources. Both the state feedback and dynamic output feedback controllers are derived and presented. The design syntheses of these two control strategies are developed and formulated within the framework of linear matrix inequalities (LMIs), so that the LMI toolbox in MATLAB can be used effectively and conveniently. These two control strategies are applied to the wind-excited 76-story benchmark building to demonstrate their applicability and control performances. Simulation results illustrate that the proposed control strategies are viable for civil engineering structures, and their performances are excellent in comparison with that of the linear quadratic Gaussian sample controller.
Deux stratégies multi objectives de commande sont présentées et appliquées au problème de repère passionnant par vent. La première stratégie, visée comme l'énergie au contrôleur basé maximal, traite une classe des excitations liées par énergie, tandis que la deuxième stratégie, visée comme la crête au contrôleur basé maximal, adresse une classe des excitations liées par crête. Les deux stratégies de commande sont dérivées en réduisant au minimum la somme de quantités maximales pesées de réponse avec les contraintes (ou des pénalités) sur les valeurs maximales d'un autre ensemble de quantités telles que les ressources de commande. Les contrôleurs de rétroaction d'état et de rétroaction de sortie dynamique sont dérivés et présentés. Les synthèses de conception de ces stratégies de deux commandes sont développées et formulées dans le cadre des inégalités linéaires de matrice (LMIs), de sorte que la boîte à outils de LMI dans MATLAB puisse être utilisée efficacement et commodément. Ces stratégies de deux commandes sont appliquées au bâtiment vent-passionnant du repère 76-story pour démontrer leur applicabilité et pour commander des exécutions. Les résultats de simulation illustrent que les stratégies proposées de commande sont viables pour des structures de génie civil, et leurs exécutions sont excellentes en comparaison de celle du contrôleur gaussien quadratique linéaire témoin.
En ligne : jnyang@uci.edu, fjabbari@uci.edu, silianl@uci.edu [article] Linear Multiobjective Control Strategies for Wind-Excited Buildings = Les Stratégies Multi Objectives Linéaires de Commande pour le Vent excité des bâtiments [texte imprimé] / Yang, Jann N., Auteur ; Silian Lin, Auteur ; Jabbari, Faryar ; Spencer Jr., B. F., Editeur scientifique . - 471-477 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°4 (Avril 2004) . - 471-477 p.
Mots-clés : Active control Structural control Peak values Benchmarks Wind loads Commande active Commande structurale Valeurs maximales Repères Charges de vent Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Two multiobjective control strategies are presented and applied to the wind-excited benchmark problem. The first strategy, referred to as the energy-to-peak based controller, deals with a class of “energy-bounded” excitations, whereas the second strategy, referred to as the peak-to-peak based controller, addresses a class of peak-bounded excitations. Both control strategies are derived by minimizing the sum of weighted peak response quantities with the constraints (or penalties) on the peak values of another set of quantities such as the control resources. Both the state feedback and dynamic output feedback controllers are derived and presented. The design syntheses of these two control strategies are developed and formulated within the framework of linear matrix inequalities (LMIs), so that the LMI toolbox in MATLAB can be used effectively and conveniently. These two control strategies are applied to the wind-excited 76-story benchmark building to demonstrate their applicability and control performances. Simulation results illustrate that the proposed control strategies are viable for civil engineering structures, and their performances are excellent in comparison with that of the linear quadratic Gaussian sample controller.
Deux stratégies multi objectives de commande sont présentées et appliquées au problème de repère passionnant par vent. La première stratégie, visée comme l'énergie au contrôleur basé maximal, traite une classe des excitations liées par énergie, tandis que la deuxième stratégie, visée comme la crête au contrôleur basé maximal, adresse une classe des excitations liées par crête. Les deux stratégies de commande sont dérivées en réduisant au minimum la somme de quantités maximales pesées de réponse avec les contraintes (ou des pénalités) sur les valeurs maximales d'un autre ensemble de quantités telles que les ressources de commande. Les contrôleurs de rétroaction d'état et de rétroaction de sortie dynamique sont dérivés et présentés. Les synthèses de conception de ces stratégies de deux commandes sont développées et formulées dans le cadre des inégalités linéaires de matrice (LMIs), de sorte que la boîte à outils de LMI dans MATLAB puisse être utilisée efficacement et commodément. Ces stratégies de deux commandes sont appliquées au bâtiment vent-passionnant du repère 76-story pour démontrer leur applicabilité et pour commander des exécutions. Les résultats de simulation illustrent que les stratégies proposées de commande sont viables pour des structures de génie civil, et leurs exécutions sont excellentes en comparaison de celle du contrôleur gaussien quadratique linéaire témoin.
En ligne : jnyang@uci.edu, fjabbari@uci.edu, silianl@uci.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 131 N° 5 (Septembre 2009) . - 09 p.
Titre : Linear quadratic regulator for a bottoming solid oxide fuel cell gas turbine hybrid system Type de document : texte imprimé Auteurs : Fabian Mueller, Auteur ; Jabbari, Faryar, Auteur ; Jacob Brouwer, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : 09 p. Note générale : dynamic systems Langues : Anglais (eng) Mots-clés : fuel cell gas turbine hybrid; subsystems; control algorithms Résumé : The control system for fuel cell gas turbine hybrid power plants plays an important role in achieving synergistic operation of subsystems, improving reliability of operation, and reducing frequency of maintenance and downtime. In this paper, we discuss development of advanced control algorithms for a system composed of an internally reforming solid oxide fuel cell coupled with an indirectly heated Brayton cycle gas turbine. In high temperature fuel cells it is critical to closely maintain fuel cell temperatures and to provide sufficient electrochemical reacting species to ensure system durability. The control objective explored here is focused on maintaining the system power output, temperature constraints, and target fuel utilization, in the presence of ambient temperature and fuel composition perturbations. The present work details the development of a centralized linear quadratic regulator (LQR) including state estimation via Kalman filtering. The controller is augmented by local turbine speed control and integral system power control. Relative gain array analysis has indicated that independent control loops of the hybrid system are coupled at time scales greater than 1 s. The objective of the paper is to quantify the performance of a centralized LQR in rejecting fuel and ambient temperature disturbances compared with a previously developed decentralized controller. Results indicate that both the LQR and decentralized controller can well maintain the system power to the disturbances. However, the LQR ensures better maintenance of the fuel cell stack voltage and temperature that can improve high temperature fuel cell system durability. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 En ligne : http://dynamicsystems.asmedigitalcollection.asme.org/issue.aspx?journalid=117&is [...] [article] Linear quadratic regulator for a bottoming solid oxide fuel cell gas turbine hybrid system [texte imprimé] / Fabian Mueller, Auteur ; Jabbari, Faryar, Auteur ; Jacob Brouwer, Auteur . - 2009 . - 09 p.
dynamic systems
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 131 N° 5 (Septembre 2009) . - 09 p.
Mots-clés : fuel cell gas turbine hybrid; subsystems; control algorithms Résumé : The control system for fuel cell gas turbine hybrid power plants plays an important role in achieving synergistic operation of subsystems, improving reliability of operation, and reducing frequency of maintenance and downtime. In this paper, we discuss development of advanced control algorithms for a system composed of an internally reforming solid oxide fuel cell coupled with an indirectly heated Brayton cycle gas turbine. In high temperature fuel cells it is critical to closely maintain fuel cell temperatures and to provide sufficient electrochemical reacting species to ensure system durability. The control objective explored here is focused on maintaining the system power output, temperature constraints, and target fuel utilization, in the presence of ambient temperature and fuel composition perturbations. The present work details the development of a centralized linear quadratic regulator (LQR) including state estimation via Kalman filtering. The controller is augmented by local turbine speed control and integral system power control. Relative gain array analysis has indicated that independent control loops of the hybrid system are coupled at time scales greater than 1 s. The objective of the paper is to quantify the performance of a centralized LQR in rejecting fuel and ambient temperature disturbances compared with a previously developed decentralized controller. Results indicate that both the LQR and decentralized controller can well maintain the system power to the disturbances. However, the LQR ensures better maintenance of the fuel cell stack voltage and temperature that can improve high temperature fuel cell system durability. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 En ligne : http://dynamicsystems.asmedigitalcollection.asme.org/issue.aspx?journalid=117&is [...]
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 2 (Mars 2007) . - 171-177 p.
Titre : Optimal Performance of Variable Stiffness Devices for Structural Control Titre original : Exécution optimale des dispositifs variables de rigidité pour la commande structurale Type de document : texte imprimé Auteurs : Leavitt, John, Auteur ; Jabbari, Faryar, Auteur ; Bobrow, James E., Auteur Article en page(s) : 171-177 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Déclancheur semi final actif Rigidité variable Commande optimale Rétroaction Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper addresses control of structural vibrations using semi-active actuators that are capable of manipulating stiffness and/or producing variable stiffness. Usually vibration suppression is achieved using damping devices rather than stiffness ones. However, stiffness devices can produce large forces and have significant advantages for shock isolation purposes. In this work we use a passivity approach to establish the requirements for the control law for a structure equipped with semi-active stiffness devices. We also solve an optimal control problem that demonstrates that our passive, resetting feedback control law approximates the optimal control. Simulation and experimental results are presented in support of the proposed approach.
Cette modification d'adresse de papier des vibrations structurales à l'aide des déclencheurs semi-finale-actifs qui sont capables de manoeuvrer la rigidité et/ou de produire la rigidité variable. Habituellement la suppression de vibration est employer réalisé atténuant des dispositifs plutôt que rigidité ceux. Cependant, les dispositifs de rigidité peuvent produire de grandes forces et avoir des avantages significatifs pour l'isolement de choc. Dans ce travail nous employons une approche de passivité pour établir les exigences pour la loi de commande pour une structure équipée des dispositifs semi-finale-actifs de rigidité. Nous résolvons également un problème de commande optimale qui démontre que notre passif, remettant à zéro la loi de commande de rétroaction rapproche la commande optimale. La simulation et les résultats expérimentaux sont présentés à l'appui de l'approche proposée.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Constructions -- Dynamique [article] Optimal Performance of Variable Stiffness Devices for Structural Control = Exécution optimale des dispositifs variables de rigidité pour la commande structurale [texte imprimé] / Leavitt, John, Auteur ; Jabbari, Faryar, Auteur ; Bobrow, James E., Auteur . - 171-177 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 2 (Mars 2007) . - 171-177 p.
Mots-clés : Déclancheur semi final actif Rigidité variable Commande optimale Rétroaction Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper addresses control of structural vibrations using semi-active actuators that are capable of manipulating stiffness and/or producing variable stiffness. Usually vibration suppression is achieved using damping devices rather than stiffness ones. However, stiffness devices can produce large forces and have significant advantages for shock isolation purposes. In this work we use a passivity approach to establish the requirements for the control law for a structure equipped with semi-active stiffness devices. We also solve an optimal control problem that demonstrates that our passive, resetting feedback control law approximates the optimal control. Simulation and experimental results are presented in support of the proposed approach.
Cette modification d'adresse de papier des vibrations structurales à l'aide des déclencheurs semi-finale-actifs qui sont capables de manoeuvrer la rigidité et/ou de produire la rigidité variable. Habituellement la suppression de vibration est employer réalisé atténuant des dispositifs plutôt que rigidité ceux. Cependant, les dispositifs de rigidité peuvent produire de grandes forces et avoir des avantages significatifs pour l'isolement de choc. Dans ce travail nous employons une approche de passivité pour établir les exigences pour la loi de commande pour une structure équipée des dispositifs semi-finale-actifs de rigidité. Nous résolvons également un problème de commande optimale qui démontre que notre passif, remettant à zéro la loi de commande de rétroaction rapproche la commande optimale. La simulation et les résultats expérimentaux sont présentés à l'appui de l'approche proposée.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Constructions -- Dynamique
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°7 (Juillet 2004) . - 800-808 p.
Titre : Scheduled Controllers for Buildings under Seismic Excitation with Limited Actuator Capacity Titre original : Contrôleurs Programmés pour des Bâtiments sous l'Excitation Séismique de la Capacité Limitée de Déclencheur Type de document : texte imprimé Auteurs : Kim, Jin-Hoon, Auteur ; Jabbari, Faryar, Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique Article en page(s) : 800-808 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Saturation Active control Scheduling Structural control Seismic hazard Excitation Commande active Etablissement du programme Commande structurale Effets séismiques Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A new class of scheduled controllers is presented for improving the response of seismic-excited buildings under actuators with limited capacity. The controller is scheduled based on the response of the system on-line, to take full advantage of the inevitably limited actuation. While the controller is nonlinear, the overall approach relies on a variety of techniques from linear designs, which makes it possible to generalize the approach to a variety of systems and control objectives. For example, sufficient conditions for feasibility of a feedback controller are expressed in terms of linear matrix inequalities, thus solvable with standard software. Both state feedback and observer-based controllers are discussed. Performance of the proposed technique is illustrated through simulations of a six-story building subject to earthquake ground motion.
Une nouvelle classe des contrôleurs programmés est présentée pour améliorer la réponse des bâtiments passionnants séismiques sous des déclencheurs de la capacité limitée. Le contrôleur est programmé a basé en ligne sur la réponse du système, pour profiter pleinement de la mise en action inévitablement limitée. Tandis que le contrôleur est non-linéaire, l'approche globale se fonde sur une variété de techniques des conceptions linéaires, qui permet pour généraliser l'approche à une variété de systèmes et d'objectifs de commande. Par exemple, des conditions suffisantes pour la praticabilité d'un contrôleur de rétroaction sont exprimées en termes d'inégalités linéaires de matrice, ainsi soluble avec le logiciel standard. La rétroaction d'état et les contrôleurs observateur-basés sont discutés. L'exécution de la technique proposée est illustrée par des simulations d'un bâtiment d'six-histoire sujet au mouvement au sol de tremblement de terre.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : fjabbari@uci.ed, jinhkim@cbucc.chungbuk.ac.kr [article] Scheduled Controllers for Buildings under Seismic Excitation with Limited Actuator Capacity = Contrôleurs Programmés pour des Bâtiments sous l'Excitation Séismique de la Capacité Limitée de Déclencheur [texte imprimé] / Kim, Jin-Hoon, Auteur ; Jabbari, Faryar, Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique . - 800-808 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°7 (Juillet 2004) . - 800-808 p.
Mots-clés : Saturation Active control Scheduling Structural control Seismic hazard Excitation Commande active Etablissement du programme Commande structurale Effets séismiques Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A new class of scheduled controllers is presented for improving the response of seismic-excited buildings under actuators with limited capacity. The controller is scheduled based on the response of the system on-line, to take full advantage of the inevitably limited actuation. While the controller is nonlinear, the overall approach relies on a variety of techniques from linear designs, which makes it possible to generalize the approach to a variety of systems and control objectives. For example, sufficient conditions for feasibility of a feedback controller are expressed in terms of linear matrix inequalities, thus solvable with standard software. Both state feedback and observer-based controllers are discussed. Performance of the proposed technique is illustrated through simulations of a six-story building subject to earthquake ground motion.
Une nouvelle classe des contrôleurs programmés est présentée pour améliorer la réponse des bâtiments passionnants séismiques sous des déclencheurs de la capacité limitée. Le contrôleur est programmé a basé en ligne sur la réponse du système, pour profiter pleinement de la mise en action inévitablement limitée. Tandis que le contrôleur est non-linéaire, l'approche globale se fonde sur une variété de techniques des conceptions linéaires, qui permet pour généraliser l'approche à une variété de systèmes et d'objectifs de commande. Par exemple, des conditions suffisantes pour la praticabilité d'un contrôleur de rétroaction sont exprimées en termes d'inégalités linéaires de matrice, ainsi soluble avec le logiciel standard. La rétroaction d'état et les contrôleurs observateur-basés sont discutés. L'exécution de la technique proposée est illustrée par des simulations d'un bâtiment d'six-histoire sujet au mouvement au sol de tremblement de terre.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : fjabbari@uci.ed, jinhkim@cbucc.chungbuk.ac.kr
