طراحی کنترلر PID مقاوم مبتنی بر نرم بینهایت و با در نظر گرفتن پدیده وینداپ برای کنترل فعال ارتعاشات سازه ای

Abstract

پیاده سازی موفقیت­آمیز تکنولوژی کنترل فعال، مستلزم وجود یک الگوریتم کنترلی مناسب برای محاسبه نیروی کنترل تطبیقی مورد تقاضای محرک­ها است. مدل ریاضی سیستم تنها می­تواند بیان تخمینی از رفتار دینامیکی واقعی آن باشد. بطور کلی این اختلاف می­تواند تاثیر بسزایی در کارایی و پایداری سیستم کنترلی داشته باشد. یکی از مسائل مهم در الگوریتم­های کنترل فعال ارزیابی مقاوم بودن سیستم کنترلی در برابر نامعینی­های مدل و مشکلات ناشی از اشباع محرک­ها است. در این پژوهش یک کنترل­کننده مقاوم تناسبی، مشتقی و انتگرالی (PID) مبتی بر نرم بینهایت برای کنترل لرزه­ای یک سازه مجهز به میراگر جرمی تنظیم شونده ارائه شده است. نیروی کنترل کننده PID ، بنحوی بدست آورده می­شود که نرم بینهایت تابع تبدیل سیستم حلقه بسته از ورودی اغتشاش به خروجی­های هدف کمینه گردد. برای نمایش کارایی و پایداری مقاوم الگوریتم پیشنهادی، از نتایج شبیه سازی­های عددی بر روی یک سازه 4 طبقه مجهز به میراگر جرمی تنظیم شونده فعال استفاده می­شود. نتایج بدست آمده نشان­دهنده کارایی و پایداری مقاوم کنترل کننده پیشنهادی در حضور عدم قطعیت های سختی سازه، پدیده ازدیاد نامتعارف انتگرال­گیر ناشی از اشباع محرک و نویز اندازه­گیری می­باشد.