한국전산구조공학회논문집 (Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea)

  • 제20권6호
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  • Pages.761-767
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  • 2007
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  • 1229-3059(pISSN)
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  • 2287-2302(eISSN)
한국전산구조공학회 (Computational Structural Engineering Institute of Korea)
권호 표지

분산제어식 응답의존형 MR 감쇠기를 이용한 구조물의 지진응답제어

Seismic Response Control of Structures Using Decentralized Response-Dependent MR Dampers

  • 발행 : 2007.12.30
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초록

건축 및 토목 구조물의 진동 제어분야에서 중앙집중식 제어방식은 주어진 목표응답수준을 만족시키기 위해서 전력공급, 센서, 그리고 감쇠기 등을 포함하는 복잡한 제어시스템을 구축하고 유지하는 노력이 필요하고, 구조물 유한요소모델의 큰차수, 모델의 불확실성, 가력장치의 제한 등의 이유로 적용성의 한계가 있다. 본 논문에서는 센서 혹은 컴퓨터없이 준능동 MR 감쇠기가 설치된 층만의 정보에 의해 제어력이 생성되는 분산제어식 응답의존형 MR 감쇠기가 제안하였다. 제안된 분산제어식 응답의존형 MR 감쇠기는 구조물의 층전단력에 대한 가변마찰력 크기 비의 변화에 따라 지진하중을 받는 구조물의 제어성능이 수동인 경우와 비선형 시간이력해석을 통해 비교 평가되었다. 마지막으로 일반 제어이론에서 널리 이용되는 중앙집중식 LQR 알고리듬과 본 논문에서 제안된 분산제어식 응답의존형 MR감쇠기가 3층 전단형 구조물을 대상으로 수치해석을 통해 비교 평가됨으로써 제안된 알고리즘의 유효성을 검증하였다.

In centralized control system, complicated control systems including sensors, power supply and dampers should be required to satisfy the target response of large-scale structures. The practical applications of the centralized control system, however, is very difficult due to high order finite element model of structures, uncertainty of models, and limitations of the excitation system. In this study, the decentralized response-dependent MR damper of which magnetic field is automatically modulated according to the displacement or velocity transferred to the damper without any sensing and computing systems. this decentralized response-dependent MR damper are investigated according to the ranges of relative magnitude between the control force of MR damper and the story shear force of structures by nonlinear time history analysis. Finally, its performance is compared with centralized LQR algorithm which is used in general centralized control theory for a three story building structure.

키워드

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