فیلم آموزشی کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD) (به زبان فارسی)

 

فیلم آموزشی بررسی کنترل فعال سازه با الگوریتم های کلاسیک و هوشمند

 

یک مساله مهم و قابل ملاحضه در طراحی سازه های مهندسی عمران کاهش کمیت های پاسخ سازه همانند سرعت، تغییر مکان، شتاب و نیرو تحت تاثیر بارهای دینامیکی خصوصا زلزله و باد است. روش های کنترل سازه جزء استراتژی هایی برای رسیدن به هدف مذکور می باشند.که در قالب کنترل فعال، کنترل غیر فعال،کنترل نیمه فعال و کنترل مرکب یا هیبرید طبقه بندی می شوند.

در سه دهه اخیر مساله کنترل سازه ها در مقابل بارهای محیطی مورد توجه محققین زیادی قرار گرفته است. میراگرهای جرمی تنظیم شده جزء قدیمی ترین وسیله های کاهش ارتعاش سازه در مقابل بارهای دینامیکی محیطی هستند.مفهوم کنترل ارتعاشات با استفاده از میراگر جرمی تنظیم شده به سال ۱۹۰۹ میلادی باز می گردد هنگامی که فرام یک وسیله کنترل ارتعاشات را اختراع کرد که جاذب ارتعاش نامیده می شد. سیستم های میراگر جرمی تنظیم شونده فعال زمینه های تحقیقاتی جدید و گسترده ای را ایجاد کرده اند و در این سالها پیشرفت های قابل ملاحضه ای در این سیستم های جاذب انرژی فعال شده است .

این سیستم های جاذب فعال جزء سیستم های کنترل فعال محسوب می شوند که در طول مدت تحریک به وسیله یک پردازشگر دیجیتالی مرکزی که الگوریتم های کنترلی در آن پیاده سازی خواهد شد و یک منبع انرژی خارجی که متناسب با پاسخ سازه نیروی کنترلی فعال را در فاز مخالف حرکت سازه توسط عملگرهایی به جرم میراگر و در نتیجه به سازه برشی تحت کنترل وارد می کند. هدف الگوریتم های کنترلی فعال تعیین بهینه نیروی کنترلی فعال است که به عنوان نمونه الگوریتم های کلاسیک LQR ، LQG ، Clipped Control ، Bang-Bang Control ، Sliding Mode Control، Pole Assignment ، Independent Model Space Control (IMSC) ،و الگوریتم های هوشمند فازی (FLC) ، ژنتیک-فازی (GFLC) ، عصبی-فازی (ANFIS) جزء الگوریتم های کنترل فعال محسوب می شوند. در این فیلم آموزشی برای مقایسه عملکرد سیستم کنترل هوشمند فازی (FLC) از  سیستم کنترل کلاسیک  (LQR) نیز استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که عملکرد سیستم کنترلی فعال هوشمند فازی در کاهش ارتعاشات سازه به مراتب بهتر از عملکرد سیستم کنترلی فعال کلاسیک (LQR) است. 

هدف الگوریتم های کنترلی فعال، تعیین بهینه نیروی کنترلی فعال است که به عنوان نمونه الگوریتم های کلاسیک LQR ، LQG ، Clipped Control ، Bang-Bang Control ، Sliding Mode Control، Pole Assignment ، Independent Model Space Control (IMSC) ،و الگوریتم های هوشمند فازی (FLC) ، ژنتیک – فازی   (GFLC) ، عصبی-فازی (ANFIS) جزء الگوریتم های کنترل فعال محسوب می شوند. در این تحقیق برای مقایسه عملکرد سیستم  کنترل هوشمند فازی (FLC)  از  سیستم کنترل کلاسیک (LQR) نیز استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که عملکرد سیستم کنترلی فعال هوشمند فازی در کاهش ارتعاشات سازه به مراتب بهتر از عملکرد سیستم کنترلی فعال کلاسیک (LQR) است.

اهمیت رسیدن به این هدف، مقایسه عملکرد سیستم کنترل هوشمند فازی (FLC) و سیستم کنترل کلاسیک (LQR) می باشد و ضرورت آن، نشان دادن این موضوع که عملکرد سیستم کنترلی فعال هوشمند فازی در کاهش ارتعاشات سازه به مراتب بهتر از عملکرد سیستم کنترلی فعال کلاسیک (LQR) است .

 

 

این محصول برای کلیه سطوح تحصیلی در رشته های زیر مفید می باشد:

  • مهندسی عمران گرایشهای سازه و زلزله
  • مهندسی برق کنترل
  • مهندسی مکانیک

 

پیش نیازهای علمی:

  • آشنایی با نرم افزار متلب
  • مهندسی کنترل
  • آشنایی کلی با مهندسی زلزله

 

 سرفصل های مهم در این فیلم آموزشی عبارتند از:

  • مقدمه، اهداف و اهمیت مسئله
  • بررسی منابع
    • سیستم های کنترل سازه ها
      • کنترل غیر فعال سازه ها
      • کنترل فعال سازه ها
      • کنترل نیمه فعال سازه ها
      • کنترل هیبرید سازه ها
  • تئوری میراگرهای جرمی تنظیم شونده (TMD)
    • اجزای تشکیل دهنده میراگر
    • مثال های میراگرهای جرمی تنظیم شونده (TMD)
  • کاربرد منطق فازی در سیستم های کنترلی
  • مطالعه عددی و بررسی نتایج
    • حل دستگاه معادلات دینامیکی سازه
      • حل کلاسیک دیوهامل
      • حل فضای حالت
  • انتهای بحث و پیشنهاد برای کارهای آینده



برای مشاهده جزئیات و تهیه آموزش فرادرس فیلم آموزشی کنترل فعال سازه با رویکرد فازی با میراگر (ATMD) به این لینک (+) مراجعه نمایید.

 

 

مطالب پیشنهادی‎

1 پاسخ

ارسال یک پاسخ

در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *