بهینه یابی در کنترل فعال سازه ها با استفاده از روش شبکه های عصبی مصنوعی

در این تحقیق روش جدیدی برای بهینه یابی نیروهای کنترل و تعداد کنترل گرها در یک سیستم کنترل حلقه باز-بسته ارائه شده است. در مواردی که تعداد محدودی کنترل گر در بعضی از طبقات یک سازه بکار برده می شوند تعیین بهترین آرایش و موقعیت بهینه آنها در طبقات بطوریکه منجر به بیشترین بهره وری با صرف کمترین مقدار انرژی گردد حایز اهمیت خواهد بود. در مطالعه حاضر بررسی تعداد سازه برشی تحت اثر تحریکات لرزه ای مختلف به شاخص ساده ای برای تعیین اولویت مناسب طبقات برای جایگذاری کنترل گرها منتهی شده است. با معلوم بودن این اولویت ها بهینه یابی نیروهای کنترل و تعداد کنترل گرها می تواند به صورت یک مساله بهینه سازی ریاضی مطرح شود. در یک سیستم کنترل حلفه باز-بسته اعمال نیروی کنترل معادل ایجاد تغییراتی در در ماتریسهای جرم میرایی و سختی سازه و نیز بردار تحریک خارجی است. با فرض اینکه این تغییرات خطی بوده و متناسب با مقادیر اولیه ماتریسها و بردار مذکور باشند کمینه سازی نیروهای کنترل به یافتن مقادیر بهینه برای ضرایب تناسب وابسته می گردد. این مساله با استفاده از روشهای عددی بهینه یابی قابل حل خواهد بود. کارایی روش پیشنهادی با استفاده از مثالهای مختلف نشان داده شده است. بهینه یابی تعداد کنترل گرها با استفاده از چنین روشی نیازمند عملیات وقت گیر سعی و خطا تا رسیدن به جواب نهایی است. با استفاده از نتایج بدست آمده از روش پیشنهادی یک شبکه عصبی مصنوعی آموزش داده شده است بطوریکه با استفاده از این شبکه و با داشتن خصوصیات فیزیکی سازه و ویژگی های تحریک لرزه ای تعداد و موقعیت بهینه کنترل گرها در کوتاه ترین زمان و بدون نیاز به انجام سعی و خطا می تواند بدست آورده شود