شیوه نوین برای کنترل فعال نوسانهای سازه های هوشمند با چندین حسگر و عملگر (تعیین مشخصات بهینه حسگرها و عملگرها)

چکیده همواره یکی از معایب الگوریتم های موجود کنترل فعال سازه ها وجود پیچیدگی و روابط صرف ریاضی فراوان در آنها می باشد. در این تحقیق روش نوینی برای پایش فعال نوسانهای سازه ها ارائه گردیده است. رابطه سازی این فرایند بر پایه اصول دینامیک سازه ها می باشد و در آن نوسانهای سازه، با چندین عملگر و حسگر پایش می شود. در اینجا، نیروی هر عملگر به صورت نیروی معادل میرایی لزج پنداشته شده و نیروهای عملگرها به گونه ای محاسبه شده اند که تعداد بیشتری از میرایی مودهای نوسان پایین سازه بحرانی شوند. با این کار، نیروهای عملگرها در یک فرایند ریاضی ساده به دست می آید. ضمن آنکه موقعیت مناسب حسگرها و عملگرها نیز با توجه به اهمیت مودهای اول نوسان و درایه های ماتریس شکل نوسان پیشنهاد می گردد. کارایی روش پیشنهادی با بررسی تغییرات تغییر مکان، بیشینه انرژی جنبشی سازه و مجموع مقادیر تغییر مکانهای نسبی طبقات در حالت های مختلف پایش فعال سازه تحت بارگذاری های مختلف (بارهای هارمونیک، تحریک زلزله و بارهای انفجاری) بررسی گردیده است. نتایج عددی نشان می دهند، شیوه پایش فعال پیشنهادی عملکرد مناسبی در کاهش نوسانهای سازه دارد. همچنین بر اساس نمودارهای تاریخچه زمانی نیروی عملگر و نیروی زلزله ، می توان پی برد مقادیر نیروی عملگر حاصله در روش پیشنهادی دارای مقادیر عملی و قابل تامین نسبت به نیروی زلزله و همچنین وزن طبقات می باشد. مبحث عدم قطعیت و تاثیر آن در الگوریتم پیشنهادی نیز مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج حاصل از روش پیشنهادی با نتایج روشهای معمول کنترل فعال سازه ها همانند روش lqr نشان از توانایی و کارایی مناسب روش پیشنهادی در عین سادگی آن دارد.