구동기의 성능 한계를 고려한 구조물의 진동 제어 알고리듬의 적용에 관한 연구

Abstract

본 논문에서는 구조물이 과도한 기진력을 받을 때에 구조물의 진동 제어를 위하여 제안 되어진 여러 가지 포화 제어 알고리듬들의 유용성을 실제적인 관점에서 살펴보았다 제안된 포화 제어 알고리듬 중세서 수정된 뱅뱅 제어 알고리듬이 매우 유용한 것임을 확인할 수 있었으나 이는 제어력 파형 결정 파라미터의 어떤 범위내에서만 효과적이며 그 범위를 넘어서는 경우에 있어서는 제어기를 불안정하게 할 수 있음을 확인할 수 있었다 따라서 수정된 뱅뱅 제어 알고리듬의 적용시에 과도한 외부 기진력에 대하여 제어기의 안정적인 작동에 의한 구조물의 진동제어효과를 얻기 위해서 제어력 파형 파라미터를 과도 기진력의 크기에 따라 변화시키는 적응형의 방법을 제안하였고 이의 유용성을 수치실험 및 유압식 질량 감쇠기를 장착한 축소 구조물 검증 실험을 통하여 확인하였다.

Several saturation control algorithms have been proposed as more effective ones than linear control algorithms for the control of the structural vibration when the peak response occurs during the first few cycles like the building structures under earthquakes. In this paper, the usefulness of existing saturation control algorithms for the structural vibration control under severe exciting loads is investigated from the practical point of view. As a result the modified bang-bang control algorithm is confirmed to be very effective. However, it is effective only under the certain range of the parameter determining the wave shape of control force and can be unstable outside of the range. Based on this investigation, an adaptive method which can be stably applied to the structural vibration control under severe external excitations is proposed using the modified bang-bang control algorithm. Its usefulness is shown through numerical simulation and experiments using a test structure with an active mass driver.