تعیین آنلاین ماتریس‌ وزنی کنترلر LQR با استفاده از ناظر فازی تحت رکوردهای زمین‌لرزه مصنوعی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

چکیده

یکی از مسائل اساسی در استفاده از کنترل بهینه خطی مرتبه دوم (LQR)، تنظیم مقادیر ماتریس‌های وزنی آن می‌باشد که بر اساس سعی و خطا و استفاده از الگوریتم‌های بهینه‌یابی فراکاوشی تعیین می‌گردند. در صورت وجود عدم‌قطعیت پارامتری و نویز در سنسورها عملکرد این کنترلر دچار اختلال می‌شود. در این مطالعه به منظور حل این مشکل یک کنترلر ترکیبی Fuzzy-LQR پیشنهاد شده که در آن از یک ناظر فازی برای تعیین آنلاین ماتریس وزن LQR استفاده شده است. برای ارزیابی عملکرد کنترلر پیشنهادی از دو سازه 3 و 8 طبقه استفاده شده که تمام طبقات آن‌ها مجهز به عملگر کابل فعال می‌باشند. این سازه‌ها تحت ارتعاش دو زمین‌لرزه مصنوعی با سطح خطر 10% و 2% در 50 سال قرار گرفته و پاسخ‌های مختلفی از سازه اعم از حداکثر مقدار پاسخ‌ها و ریشه میانگین مربعات آن‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه با مقایسه نتایج حاصل از کنترلر پیشنهادی و کنترلر LQR مبتنی بر الگوریتم‌های فراکاوشی مختلف می‌توان به توانایی بالای کنترلر Fuzzy-LQR اشاره کرد که حتی در حضور عدم‌قطعیت پارامتری و نویز در سنسورها نیز می‌تواند تا 90 درصد منجر به کاهش پاسخ گردد. در نهایت می‌توان نتیجه گرفت که کنترلر پیشنهادی دارای رفتاری مقاوم و پایدار در برابر تحریک‌های گوناگون و عدم‌قطعیت‌های سیستم می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات



مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 04 مهر 1400
  • تاریخ دریافت: 10 اسفند 1399
  • تاریخ بازنگری: 08 شهریور 1400
  • تاریخ پذیرش: 04 مهر 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 04 مهر 1400