کاربرد کنترل های LQR و Pole Assignment در کاهش پاسخ لرزه ای مدل های سازه ای

محمد ساربان¹

1) گروه عمران و معماری، واحد تربت حیدریه، دانشگاه آزاد اسلامی، تربت حیدریه، ایران

محل انتشار : سومین کنفرانس بین المللی مهندسی عمران دانشگاه صنعتی شریف(sharifsecm.ir)
چکیده :
از گذشته تا به امروز، پدیده‌هایی همانند لرزه‌ها و تکان‌های شدید برای سازه‌ها مضر بوده و اثرات زیان‌آور زیادی برای آن‌ها در پی داشته‌اند تا در این اواخر کنترل‌کننده‌های فعال سازه برای مقابله با این‌چنین نیروهایی بسیار موردتوجه محققان قرار گرفت و حاصل تحقیقات به‌عمل‌آمده ارائه الگوریتم‌های متعددی برای محاسبه نیروی کنترل و نیز روش‌های مختلفی برای اعمال این نیروها بر سازه است. در این پژوهش سعی شده است تا با تحقیق بر روی سیستم‌های رایج کنترل فعال سازه شامل: روش تنظیم‌کننده خطی درجه دوم (LQR) و روش تخصیص قطب (Pole assignment)، بازدهی و کارایی این متدها بررسی شود. بدین منظور پس از معرفی روش‌های کنترل سازه، مرور مختصری بر روابط اصلی و مدل ریاضی هر یک از روش‌های کنترلی ذکرشده، انجام می‌شود. در ادامه با ارائه مثال عددی برای ساختمانی 5 طبقه و در نظر گرفتن میراگر جرمی تنظیم شونده فعال (ATMD) روی طبقه آخر آن‌، مقایسه‌ای بین حالت کنترل نشده و کنترل شده به‌عمل‌آمده است. نتایج نشان می‌دهد که روش LQR برای دستگاه ATMD باعث کاهش پاسخ سازه تا 20% می‌شود.کاهش جابجایی برای روش LQR در همه طبقات مشاهده می‌شود، ضمن اینکه کاهش در طبقات بالاتر بیشتر است. همچنین نتايج نشان می دهد که کاهش جابجایی در تمامی گام‌های زمانی روش کنترل تخصیص قطب حدوداً شبیه روش LQR است.
کلمات کلیدی : کنترل فعال میراگر جرمی تنظیم‌شده فعال کنترل بهینه خطی درجه‌دو کنترل تخصیص قطب