Hybrid tracking controller with attached TMD
TMD ekli hibrit izlemci denetimci
- Tez No: 245852
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLAY ALTAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 235
Özet
Harici sönümlendirme sistemleri histerezis ve kinetik sönümün yerini alarak arzu edilen performans seviyelerindeki gerekli ek dayanım ve rijitlik ihtiyacını ortadan kaldırır. Harici sönümleyiciler enerjiyi mekanik olarak yutar ve ana taşıyıcı sistemin hareketi ile etkinleşirler. Hareket-etkin cihazlarin bir örneği olarak Ayarlı Kütle Sönümleyici yapıdaki enerji akışını ikincil sistemin titreşimi ile engeller. Özünde, ayarlı kütle sönümleyiciler (TMD) veya titreşim soğurucular kütle-yay-amortisör sistemleridir ve monte edildikleri yapının belirli bir titreşim moduna ayarlanırlar. Dinamik etkiler altında TMD ana yapı ile aynı titreşim frekansında fakat farklı fazda hareket ederek girdi enerjisini ana yapıdan kendi üzerine yönlendirir.Rüzgar ve deprem yükleri gibi çevresel yüklerin frekans içeriği çok çeşitli olduğundan ayarlı kütle sönümleyiciler geniş frekans aralıklı yükler için de etkin kılınmak üzere optimize edilmektedir. TMD'nin faaliyet menzilini artırabilmek için yapılan optimizasyon işlemi sırasında harici sönümleyici eklenmesi gerekmektedir. Bu ek sönüm, frekans cevabındaki keskin pik noktalarını yumuşatmakla beraber TMD'nin operasyon aralığındaki etkinliğini de oldukça azaltmaktadır. Bu sebeple bu çalışma kapsamında yapının frekans cevabını TMD'nin çalışma aralığı içinde sınırlandırmak böylece ek sönüm ihtiyacını ortadan kaldırarak TMD'yi en etkin biçimde çalıştırmak hedeflenmektedir.Sonuç olarak bütünleşik yapı/optimum olmayan TMD sistemini aktif denetimci ile birleştiren hibrit bir sistem önerilmektedir. Bu sistemde hibrit denetimci kapalı-çevrim sistemin cevabının doğal titreşim frekansı TMD ünitesinin işletim frekansına ayarlanmış osilatörün cevabını izleyecek şekilde kontrol etmektedir. Önerilen sistemde kapalı-çevrim durumları sıfırlanmamaktadır. Bunun yerine kontrolcü TMD'nin yapı titreşimini etkin olarak sönümlendirmesine yardımcı olmaktadır, bu sebeple daha az kontrol gayreti gereklidir. Bu önerilen yaklaşım nümerik simülasyonlar ile doğrulanmış ve sistemin performansı rüzgar ve deprem yükleri altında gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Supplemental damping systems can be substitute for hysteretic or kinetic damping and eliminate the need for additional strength and stiffness for desired performance levels. Supplemental dampers dissipate the energy mechanically and activated through movements of main structural system. Tuned Mass Dampers are examples of motion-activated devices in which flow of energy in the structure is disturbed through the vibration of a secondary system. In the essence tuned-mass dampers (TMDs) or vibration absorbers are mass-spring-dashpot systems that are tuned to a particular vibration mode of the structure on which they are installed. Under a dynamic excitation, the TMD resonates at the same frequency as the main structure but out-of-phase from it, thereby diverting the input energy from the main structure into itself.The environmental loads, such as wind and earthquake loads, possess many frequency components. Therefore, tuned mass dampers are optimized to render them effective for such large bandwidth inputs. To broaden the operational range of a TMD some damping is introduced in the optimization procedure. Although this added damping term smoothens the sharp peaks of frequency response function out of the operating range it also considerably decreases the effectiveness of TMD in the operating range. Thus, in this study it is aimed to constraint the response of the structure in the boundaries of the operating range of TMD, then the requirement for additive damping will be eliminated and TMD can be used in full efficiency.As a consequence a hybrid system is proposed in which the combined plant/non-optimal TMD structure is equipped with an active controller such that the closed-loop system tracks the response of an oscillator with natural frequency set to the operating frequency of TMD unit. In the proposed system closed-loop states are not regulated to zero. Instead controller tries to help TMD to suppress vibration effectively thus lesser control effort is needed. This is further verified by numerical simulations which show the performance of the proposed approach under wind and earthquake loads.
Benzer Tezler
- Supervisory controller design for an image-based air surveillance platform by using hybrid feedback control theory
Görüntü-tabanlı hava gözetleme platformu için hibrit geri besleme kontrol teorisiyle gözcü kontrolcü tasarımı
HAYRETTİN ULAŞ AKOVA
Doktora
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAİF TUNA BALKAN
- Hibrit mikro şebekelerde zeki algoritmalar ile güç kalitesinin iyileştirilmesi
Improving power quality with intelligent algorithms in hybrid microgrids
KEMAL ÇELİK
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET DEMİRTAŞ
- Artificial intelligence-based maximum power point tracking controller for pv modules under partial shading conditions
Kısmi gölgelenme koşullarındaki pv paneller için yapay zeka tabanlı maksimum güç noktası izleme denetleyicisi
FUAD ALHAJOMAR
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AFŞİN KULAKSIZ
- Development of a fault tolerant flight control system for a UAV
İnsansız bir hava aracı için hata toleranslı uçuş kontrol sistemi geliştirilmesi
SITKI YENAL VURAL
Doktora
İngilizce
2022
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ HACIZADE
- Development and non-linear control of a novel rotary series elastic actuator
Yeni bir döner serisi elastik aktüatörün geliştirilmesi ve doğrusal olmayan kontrolü
MOHAMMADJAVAD FOTUHI
Doktora
İngilizce
2021
Mekatronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER BİNGÜL