[article] 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 |
|
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)
