Método de control semiactivo estocástico de la estructura basado en amortiguadores magnetorreológicos teniendo en cuenta el retardo temporal

Summary

En este trabajo se propone un método de control semiactivo óptimo estocástico con compensación de retardo de tiempo (SOSC-PSO), que está diseñado para mantener la confiabilidad de las estructuras controladas por amortiguadores MR.

Abstract

El uso de amortiguadores magnetorreológicos (MR) en sistemas de control semiactivos se enfrenta a un desafío clave: el retardo de tiempo causado por los procesos de retroalimentación, lo que reduce la confiabilidad de las estructuras de ingeniería civil bajo excitaciones estocásticas. Este artículo propone un método de control semiactivo óptimo estocástico con compensación de retardo de tiempo (SOSC-PSO), aprovechando la teoría de control óptimo estocástico físico (PSO) para abordar este problema y mantener la confiabilidad estructural. El método propuesto deriva la fuerza de control semiactiva en función de los estados actuales y anteriores, compensando los retrasos de tiempo en el proceso de control. Para optimizar la eficacia del control, los parámetros clave se ajustan en función de un criterio de fiabilidad del sistema. Los análisis de validación en estructuras de un solo grado de libertad y múltiples grados de libertad bajo excitaciones sísmicas estocásticas muestran que los retrasos de tiempo perjudican significativamente el rendimiento de los amortiguadores de RM. Sin embargo, el método SOSC-PSO con compensación de retardo de tiempo mejora significativamente la efectividad del control y, con parámetros optimizados, mejora la confiabilidad del sistema de control estructural más allá de los métodos sin optimización de parámetros.

Introduction

Mejorar el rendimiento de las estructuras de ingeniería frente a eventos catastróficos, como terremotos y vientos extremos, sigue siendo una preocupación primordial dentro de la comunidad de ingeniería civil. Se ha demostrado que el control estructural, una técnica eficaz para reducir las vibraciones, mejora tanto la seguridad como la funcionalidad de dichas estructuras ^1,2,3. En las últimas décadas, se han desarrollado varios métodos y tecnologías avanzados para este propósito. Estos métodos se pueden clasificar en cuatro categorías según el....

Protocol

1. Método de control semiactivo óptimo estocástico

Dado que el efecto de control de un amortiguador MR está significativamente influenciado por el inevitable retardo de tiempo, se desarrolla un método de control semiactivo con un algoritmo de compensación de retardo de tiempo para aumentar el rendimiento de la estructura controlada. Además, la aleatoriedad inherente a las excitaciones externas causa las incertidumbres obvias de las respuestas dinámicas. El control PSO se introduce para optimizar los parámetros críticos del método propuesto para garantizar la confiabilidad del sistema de control de estructuras.

Results

Con el objetivo de determinar la influencia del retardo de tiempo en la efectividad del control del método basado en amortiguadores de RM, en este artículo se propone un método de control semiactivo con compensación de retardo de tiempo. En el método propuesto, los parámetros críticos se optimizan en función del criterio de fiabilidad. Al comparar la efectividad del control, se abordan las siguientes conclusiones:

(1) El método de control semiactivo basado en .......

Discussion

Con la introducción de la teoría de control óptimo estocástico físico (PSO), se propone en este documento un método de control semiactivo óptimo estocástico con compensación de retardo de tiempo (SOSC-PSO), que está diseñado para mantener la confiabilidad de las estructuras controladas por amortiguadores MR. Para compensar el retardo de tiempo en el método propuesto, la fuerza de control semiactiva se deriva como la función no solo de los estados presentes, sino también de los estados y .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
MATLAB	MathWorks	2016	Utilizando para el cálculo del método propuesto