Méthode de contrôle stochastique semi-actif de la structure basée sur des amortisseurs magnétorhéologiques tenant compte du retard

Summary

Une méthode de contrôle semi-actif optimal stochastique avec compensation de retard (SOSC-PSO) est proposée dans cet article, qui est conçue pour maintenir la fiabilité des structures contrôlées par des amortisseurs MR.

Abstract

L’utilisation d’amortisseurs magnétorhéologiques (MR) dans les systèmes de contrôle semi-actifs se heurte à un défi majeur : le retard causé par les processus de rétroaction, ce qui réduit la fiabilité des structures de génie civil sous excitations stochastiques. Cet article propose une méthode de contrôle semi-actif optimal stochastique avec compensation de retard (SOSC-PSO), en s’appuyant sur la théorie du contrôle optimal stochastique physique (PSO) pour résoudre ce problème et maintenir la fiabilité structurelle. La méthode proposée calcule la force de commande semi-active en fonction des états actuel et précédent, compensant les retards dans le processus de contrôle. Pour optimiser l’efficacité du contrôle, les paramètres clés sont ajustés en fonction d’un critère de fiabilité du système. Les analyses de validation sur des structures à un ou plusieurs degrés de liberté sous excitations sismiques stochastiques montrent que les retards temporels altèrent considérablement les performances des amortisseurs MR. Cependant, la méthode SOSC-PSO avec compensation de retard améliore considérablement l’efficacité du contrôle et, avec des paramètres optimisés, elle améliore la fiabilité du système de contrôle structurel au-delà des méthodes sans optimisation des paramètres.

Introduction

L’amélioration de la performance des ouvrages d’art face à des événements catastrophiques, tels que les tremblements de terre et les vents extrêmes, demeure une préoccupation majeure au sein de la communauté du génie civil. Il a été prouvé que le contrôle structurel, une technique efficace pour réduire les vibrations, améliore à la fois la sécurité et la fonctionnalité de ces structures ^1,2,3. Au cours des dernières décennies, diverses méthodes et technologies de pointe ont été développées à cet effet. Ces méthodes peuvent être classées en qu....

Protocol

1. Méthode de contrôle semi-active optimale stochastique

Comme l’effet de contrôle d’un amortisseur MR est considérablement influencé par l’inévitable retard, une méthode de contrôle semi-active avec un algorithme de compensation de retard est développée pour augmenter les performances de la structure contrôlée. De plus, le caractère aléatoire inhérent aux excitations externes est à l’origine des incertitudes évidentes des réponses dynamiques. Le contrôle PSO est introduit pour optimiser les paramètres critiques de la méthode proposée afin d’assurer la fiabilité du système de contrôle de la structure.

Results

Dans le but d’évaluer l’influence de la temporisation sur l’efficacité du contrôle de la méthode basée sur l’amortisseur MR, une méthode de contrôle semi-active avec compensation de temporisation est proposée dans cet article. Dans la méthode proposée, les paramètres critiques sont optimisés en fonction du critère de fiabilité. En comparant l’efficacité du contrôle, les conclusions suivantes sont tirées :

(1) La méthode de contrôle semi-actif basée sur un amor.......

Discussion

Avec l’introduction de la théorie du contrôle optimal stochastique physique (PSO), une méthode de contrôle semi-actif optimal stochastique avec compensation de retard (SOSC-PSO) est proposée dans cet article, qui est conçue pour maintenir la fiabilité des structures contrôlées par des amortisseurs MR. Pour compenser le retard dans la méthode proposée, la force de contrôle semi-active est dérivée en fonction non seulement des états actuels, mais aussi des états et des forces de commande d.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Utilisation de MATLAB	MathWorks	2016	pour le calcul de la méthode proposée