Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-09-29T15:51:10Z
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2011_LuisAugustoLaraValencia..pdf: 14960412 bytes, checksum: ab76ebaa20c2fb23424c7d9988b12af1 (MD5) / A proteção de estruturas civis, incluindo seu conteúdo e ocupantes é, sem duvida nenhuma, uma preocupação a nível mundial. É por isso que um dos interesses principais da
engenharia civil moderna centra-se no estudo de vibrações excessivas, indesejáveis não só
desde o ponto de vista da segurança, mas também de comodidade. Uma alternativa para
este problema é o controle estrutural, metodologia que procura reduzir a demanda de
dissipação de energia nos membros estruturais sob a ação de forças dinâmicas mediante a alteração das propriedades mecânicas da estrutura. Um dos sistemas mais prometedores no campo do controle estrutural é o amortecedor magnetorreológico, dispositivo semi-ativo composto por um cilindro hidráulico, bobinas magnéticas e um fluido estimulável, denominado fluido magnetorreológico, cuja principal particularidade é sua habilidade para
mudar, de maneira reversível e quando exposto a um campo magnético, de um estado
liquido para um estado semi-sólido, em milissegundos. Estas peculiaridades fazem dos
amortecedores MR uma ferramenta ideal para o controle de sistemas estruturais, pois com
eles é possível administrar forças de amortecimento de forma rápida e segura a um custo relativamente baixo. No presente trabalho se estuda o desempenho de três diferentes projetos de controle que exerçam a função de administrar o sinal de comando de um par de amortecedores magnetorreológicos, com a finalidade de aplicar forças de controle que reduzam a resposta estrutural de um sistema aporticado, composto por dois andares,
quando submetido à ação de excitações externas. Os algoritmos propostos para análise são o regulador linear quadrático (LQR) associado ao algoritmo clipped optimal, um algoritmo baseado em redes neurais artificiais do tipo NARX e finalmente um algoritmo de tomada de
decisões baseado em lógica difusa. As três estratégias de controle desenvolvidas indicaram serem ferramentas eficientes, robustas e confiáveis para ser utilizadas como administradoras de amortecedores magnetorreológicos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The protection of civil structures, including its contents and occupants are, without any doubt, a concern worldwide. This is the reason why one of the major concerns of modern civil engineering is focused on the study of excessive vibration, not only undesirable from the standpoint of security, but also convenience. An alternative to this problem is the structural control, which is a methodology that seeks to reduce demand for energy dissipation in structural members under the action of dynamic forces by changing the mechanical properties of the structure. One of the most promising device in the field of structural control is the magnetorheological damper, semi-active device compound by a hydraulic cylinder, magnetic coils and a stimulable fluid, called magnetorheological fluid, whose main feature is its ability to change, in a reversible way, from a linear viscous liquid
state to a semi-solid in milliseconds when exposed to a magnetic field. These peculiarities make the MR dampers an ideal tool for the control of structural systems, because with them you can manage damping forces quickly and safely to a relatively low cost. This work studies the performance of three different control algorithms. Such algorithms perform the function of managing the command signal to a pair of magnetorheological dampers, to apply control forces to reduce the structural response of a framed system. The system is made of two stories, and it is subjected to the action of external dynamic excitation. The control algorithms under analyses are the linear quadratic regulator (LQR) associated with the clipped optimal algorithm, a NARX type algorithm based on artificial neural network composed of a prediction model and an inverse model. Finally, an algorithm of decision making based on fuzzy logic is also analyzed. The three control strategies developed indicated that they were efficient, robust and reliable to be used as
administrators of magnetorheological dampers.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/9389 |
| Date | 16 May 2011 |
| Creators | Valencia, Luis Augusto Lara |
| Contributors | Brito, José Luís Vital de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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