کنترل لرزه ای سازه های هوشمند با استفاده از کنترل کننده pid

در این رساله، سه روش برای کنترل لرزه ای سازه های هوشمند با بکارگیری کنترل کننده pid ارائه می شوند. در روش اول، کنترل کننده بهینه pd/pid برای کنترل لرزه ای این سازه ها توسعه داده شده است. در دومین روش، یک مدل معادل مرتبه دوم از تابع تبدیل طبقه کنترل شده، با استفاده از دو تکنیک کاهش مدل ارائه شده، تقریب زده می شود. سپس، کنترل کننده pid با استفاده از قواعد تنظیم اسکوگستاد طراحی می شود. مطالعات عددی انجام شده بر روی یک سازه مرجع جداشده هوشمند مجهز به میراگرهای اصطکاکی پیزوالکتریک نشان می دهند که کنترل کننده های پیشنهادی در مقایسه با حالت passive on و کنترل کننده lqg در کاهش هم زمان شتاب طبقات و بیشینه جابجایی جداسازها، عملکرد مناسبتری داشته اند و توانسته اند در مجموعه ای از زلزله های حوزه نزدیک و حوزه دور، جابجایی سیستم های جداساز را بدون کم کردن امتیازات جداساز، کاهش دهند. همچنین، مطالعات عددی انجام شده بر روی یک سازه یازده طبقه واقعی مجهز به atmd نشان می دهند که کنترل کننده پیشنهادی، درمقایسه با کنترل کننده lqr، عملکرد بهتری را در کاهش پاسخ های لرزه ای مهم نظیر بیشینه جابجایی بام، بیشینه شتاب بام و بیشینه جابجایی نسبی طبقاتی فراهم می کنند. علاوه بر این کنترل کننده های پیشنهادی در حضور عدم قطعیت های مدل، عملکرد مطلوب خود را حفظ نمودند. در روش سوم، یک کنترل کننده غیرمتمرکز مقاوم pid با هدف قابلیت پیاده سازی برای سازه های هوشمند چند متغیره ارائه شده است. نتایج حاصل از مطالعات عددی انجام شده بر روی چند سازه هوشمند نشان می دهند که کنترل کننده پیشنهادی در مقایسه با سایرکنترل کننده های مورد بررسی، عملکرد مناسب تری را در کاهش پاسخ های لرزه ای فراهم می کند. علاوه بر آن، این کنترل کننده به عدم قطعیت های مدل حساس نبوده و در سیستم های کنترل فعال، پایداری سازه را تضمین می نماید. در مقایسه با برخی از روش های کنترل مدرن، کنترل کننده پیشنهادی، امتیازاتی از قبیل سادگی، کاهش تعداد سنسورهای به تعداد طبقات کنترل شده را داراست. این امتیاز به معنای کاهش حجم اطلاعات مورد نیاز، کاهش طول و تعداد مسیرهای انتقال است که کاهش هزینه و افزایش قابلیت اطمینان طرح کنترلی را فراهم می کند.