ĐIỀU KHIỂN hệ cản bán CHỦ ĐỘNG MR để TĂNG KHẢ NĂNG KHÁNG CHẤN của tòa NHÀ

Luận văn thạc sĩ Mục lục M CL C Trang tựa Trang Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học i L i cam đoan iii L i c m ơn iv Tóm tắt v Abstract vi M c l c vii Danh sách chữ viết tắt ký hi u x Danh sách hình xi Danh sách b ng xiii Ch ng 1: T NG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên c u, kết qu nghiên c u n ớc đư công bố 1.2.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên c u 1.2.2 Các kết qu nghiên c u n ớc đư công bố .4 1.3 M c đích c a đề tài: 1.4 Nhi m v c a đề tài 1.5 Giới h n đề tài 1.6 Ph ơng pháp nghiên c u .5 1.7 Giá trị thực ti n 1.8 Đi m c a đề tài 1.9 Bố c c .5 Ch ng 2: MR DAMPER VĨ CỄC GI I THU T ĐI U KHI N .6 2.1 Tổng quan MR damper: 2.2 Cấu t o gi m chấn MR: HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang vii GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Mục lục 2.3 Các thuật toán điều n bán ch đ ng 14 Ch 2.3.1 Thuật toán điều n Bang-Bang 15 2.3.2 Thuật toán điều n lý thuyết ổn định Lyapunov 15 2.3.3 Thuật toán điều n Clipped Optimal: 15 2.3.4 Thuật toán điều n m ( Fuzzy logic) : 17 ng 3: MỌ HỊNH TOỄN H C C A TÒA NHÀ 19 3.1 Thiết lập mô hình toán học c a tòa nhà tầng d ới tác d ng c a chuy n đ ng đất: 19 3.2 Xây dựng mô hình toán học cho tòa nhà n tầng: 21 3.3 Quy đổi cấp đ đ ng đất gia tốc 27 Ch ng 4: MÔ PH NG HO T Đ NG C A MR DAMPER TRONG TÒA NHÀ DÙNG FUZZY LOGIC VÀ CLIPPED-OPTIMAL 28 4.1 Giới thi u 28 4.2 Mô kết cấu tòa nhà: 28 4.3 Tín hi u mô phỏng: 33 4.4 Thuật gi i điều n m (Fuzzy) [5]: 38 4.4.1 Thuật gi i Gain-Scheduled Fuzzy Control: 39 4.4.2.Thuật gi i Self-Tuning Fuzzy Control: .40 4.5 Gi i thuật điều n Clipped-Optimal 42 4.6 Mô 44 4.6.1 Mô gi i thuật điều n Gain-Scheduled Fuzzy Control 44 4.6.2 Mô Self-Tuning Fuzzy Control 48 4.6.3 Mô gi i thuật điều n Clipped Optimal .51 4.7 Kết luận: 53 Ch ng 5: K T LU N VĨ H NG NGHIÊN C U PHÁT TRI N .54 5.1 Kết luận 54 5.2 H ớng nghiên c u phát tri n 54 5.3 L i kết .54 TÀI LI U THAM KH O 56 HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang viii GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Mục lục Trang ix GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Danh sách chữ viết tắt ký hiệu DANH SÁCH CÁC CH VI T T T VÀ KÝ HI U ER : Electro-Rheological L : Large LQR : Linear Quardratic Regulator M : Medium MR Damper : Magneto-Rheological damper MR : Magneto-Rheological NL : Negative and Large NM : Negative and Medium NS : Negative and Small PL : Positive and Large PM : Positive and Medium PS : Positive and Small S : Small ZO : Zero HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang x GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Danh sách hình DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 1.1: Dân công s đ c m t phen nhốn nháo c m giác lắc l đáng s tòa nhà lớn Hình 2.1: Tính chất c a chất lỏng từ biến [2] Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý c a gi m chấn MR [2] Hình 2.3: MR damper c a hãng Lord model MRD-9000 10 Hình 2.4: Mô hình khí đơn gi n c a MR damper [3] .11 Hình 2.5: a) Lực-Dịch chuy n b) Lực- Vận tốc [11] .13 Hình 2.6: a) Lực-Dịch chuy n b) Lực- Vận tốc .13 Hình 2.7: Quan h Lực- Vận tốc ng với giá trị hi u n thế: 0V, 1.5V, 3V, 4.5V, 6V .14 Hình 2.8: Sơ đồ khối c a gi i thuật điều n Clipped Optimal 15 Hình 2.9 : Đồ thị bi u di n c a thuật toán cho vi c chọn n áp điều n 16 Hình 2.10: Sơ đồ gi i thuật điều n m .17 Hình 3.1: Dao đ ng c a h bậc tự d ới tác d ng c a gia tốc x0 (t ) 19 Hình 3.2: Đồ thị mô t phổ đáp ng gia tốc c a kết cấu [6] .21 Hình 3.3: Mô hình hóa h n bậc tự d ới tác d ng c a gia tốc đất 22 Hình 4.1: Sơ đồ điều n ng d ng MR damper tòa nhà .28 Hình 4.2: Sơ đồ mô MR damper Matlab 30 Hình 4.3: Vị trí trận đ ng đất Elcentro 34 Hình 4.4 : Tín hi u đ ng đất trận đ ng đất Elcentro 34 Hình 4.5: Hậu qu sau trận đ ng đất Kobe 35 Hình 4.6: Hậu qu sau trận đ ng đất Kobe 35 Hình 4.7: Tín hi u đ ng đất trận đ ng đất Kobe 36 Hình 4.8: M t tòa nhà chung c đè sập xe đậu bên d ới trận đ ng đất 6.7đ richter x y t i Northridge 36 Hình 4.9: Tín hi u đ ng đất trận đ ng đất Northridge 37 Hình 4.10: Tín hi u đ ng đất trận đ ng đất Hachinohe 37 HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang xi GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Danh sách hình Hình 4.11: Hàm thu c ngõ vào 39 Hình 4.12: Hàm thu c ngõ 39 Hình 4.13: Sơ đồ h điều n Gain-Scheduled Fuzzy Control [15] 39 Hình 4.14: Sơ đồ h điều n Self-Tuning Fuzzy Control [15] 40 Hình 4.15: Hàm thu c gia tốc đất ( xg ) 41 Hình 4.16: Hàm thu c dịch chuy n sàn (x) 41 Hình 4.17: Hàm thu c Kv 41 Hình 4.18: Thuật gi i điều n Clipped- Optimal 42 Hình 4.19: Cấu trúc điều n ph n hồi tr ng thái 43 Hình 4.20: Sơ đồ mô phần mềm matlab .44 Hình 4.21: B điều n m 45 Hình 4.22: Luật điều n m (49 luật) .45 Hình 4.23: Mặt gi i m 46 Hình 4.24: Kết qu mô trận đ ng đất Elcentro 46 Hình 4.25: Kết qu mô trận đ ng đất Kobe .47 Hình 4.26: Kết qu mô trận đ ng đất Northridge 47 Hình 4.27: Kết qu mô trận đ ng đất Hachinohe 48 Hình 4.28: Sơ đồ mô phần mềm matlab .48 Hình 4.29: Kết qu mô trận đ ng đất Elcentro 49 Hình 4.30: Kết qu mô trận đ ng đất Kobe .49 Hình 4.31: Kết qu mô trận đ ng đất Northridge 50 Hình 4.32: Kết qu mô trận đ ng đất Hachinohe 50 Hình 4.33: Sơ đồ mô gi i thuật điều n Clipped- Optimal 51 Hình 4.34: Sơ đồ mô khối b điều n 51 Hình 4.35: Sơ đồ mô khối Clipped Optimal 51 Hình 4.36: Kết qu mô trận đ ng đất Elcentro 52 Hình 4.37: Kết qu mô trận đ ng đất Kobe .52 Hình 4.38: Kết qu mô trận đ ng đất Northridge 53 Hình 4.39: Kết qu mô trận đ ng đất Hachinohe .53 HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang xii GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Danh sách bảng DANH SÁCH CÁC B NG Trang B ng 2.1: Thông số c a MR damper [11] 12 B ng 3.1: B ng chuy n đổi từ đỉnh gia tốc sang cấp đ ng đất 27 B ng 4.1: Thông số c a tòa nhà: 30 B ng 4.2: Các biến m đầu vào 38 B ng 4.3: Các biến m đầu .38 B ng 4.4: Luật điều n m (49 luật) .39 B ng 4.5: Quy luật điều n tính toán Kv 41 HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang xiii GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 1: Tổng quan Ch ng 1: T NG QUAN 1.1 Đặt v n đ - Th m họa đ ng đất từ lâu đư đ c xếp vào m t th m họa khốc li t c a tự nhiên mà hết ng i sống hành tinh ph i chịu nhiều đau th ơng tổn thất gây Mặc dù ngày khoa học kĩ thuật đư có tiến b v t bậc, nh ng đ ng tr ớc th m họa c a đ ng đất thật hi u đ c cu c sống ng i thật mỏng manh thấy rõ tầm quan trọng vi c ng d ng thành tựu c a ngành khoa học khác vào ngành xây dựng c a giới nói chung c a Vi t Nam nói riêng Đặc bi t kĩ thuật tiên tiến kháng chấn công trình xây nói chung tòa nhà nói riêng kĩ thuật đ c quan tâm nhiều năm gần thuật gi i điều n đem l i hi u qu gi m chấn tốt chịu nh h ng c a đ ng đất - Đ thấy rõ tính cấp thiết vi c ng d ng kỹ thuật nói vào lĩnh vực xây dựng, ta cần m l i thi t h i to lớn tính sơ b c a 10 trận đ ng lớn dựng, khắp nơi giới th i gian từ năm 1755 đến năm 2005 đư có 5,227,000 ng i chết, thi t h i tài s n tỷ 100 tri u USD - Gần nhất, không quên hình nh đau th ơng hậu qu c a trận đ ng đất với c với c ng đ lớn lịch sử Nhật B n, trận đ ng đất m nh ng đ lên tới 9,0 đ Richter kéo theo m t đ t sóng thần cao 10 m c ớp sinh m ng c a nhiều ng i (trên 100,000 ng USD, 20 tỷ USD thi t h i c a dân th i chết) Thi t h i lên tới 100 tỷ ng 40 tỷ USD thi t h i h tầng s ,…Nổi kinh hoàng c a nhân lo i ch a d t, đến ngày 23 tháng 10 năm 2011 trận đ ng đất 7,2 đ Richter đư làm 459 ng chấn i thi t m ng địa miền đông Thổ Nhĩ Kỳ - Trong Vi t Nam đ ng đất ch a gây thi t h i to lớn Tuy nhiên, th i gian gần th ng xuyên x y đ ng đất gây hoang mang s hãi cho dân chúng nh : trận đ ng đất Tuần Giáo, Lai Châu ngày 24 tháng năm 1983, trận đ ng đất ngày ngày tháng năm 2005 khơi bi n Vũng Tàu gây nh HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ h ng Chương 1: Tổng quan thành Phố Hồ Chí Minh, Nha Trang, Vũng Tàu, Đồng Nai Trận đ ng đất Vân Nam, Trung Quốc gây nh h ng đến Lào Cai ngày 16 tháng năm 2005 Ba năm sau đó, đầu tháng năm 2008 trận đ ng đất xuất hi n t i Lai Châu Hình 1.1: Khoảng 15h30 ngày11 tháng năm2012, dư chấn nhẹ xảy nhiều khu vực văn phòng quanh Hà Nội Sài Gòn Dân công sở phen nhốn nháo cảm giác lắc lư đáng sợ tòa nhà lớn - Nhận th c đ c tầm quan trọng tính cấp bách vi c đề ph ơng án phòng chống, ng phó với đ ng đất, nhằm góp phần b o v tính m ng tài s n c a nhân dân, ngày 19 tháng năm 2012, phó ch tịch UBND TP HCM Lê Minh Trí vừa ký định ban hành ph ơng án "Phòng ngừa, ng phó khắc ph c hậu qu đ ng đất, sóng thần địa bàn thành phố" Theo chuyên gia địa chất, TP HCM nằm vùng đ ng đất thu c vùng đ t gãy sông Sài Gòn - đ t gãy có kh phát sinh đ ng đất m nh đến 5,5 đ Richter, gây chấn đ ng cấp khu vực TP HCM vùng lân cận Tr ớc ngày 11 tháng năm 2012 d chấn c a trận đ ng đất m nh 8,9 HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 1: Tổng quan đ Richter t i Indonesia đư gây rung lắc tòa nhà cao tầng t i Vi t Nam khiến nhiều ng i ho ng hốt bỏ ch y xuống đất Trong hàng tri u ng Minh ch a quên đ i dân thành phố Hồ Chí c c m giác ho ng s thăng bằng, chao đ o, t c ngực, bên nhà bị rung lắc sóng lan truyền đ ng đất từ chóng mặt Indonesia gần tháng sau hàng ngàn ng i dân miền Trung l i tiếp t c sống tâm tr ng lo âu, s nhà sập lũ quét nhà cửa c a họ rung lên d i sau những tiếng n kinh hoàng c a trận đ ng đất 4,2 đ Richter với đ chấn tiêu sâu 7,3 km x y bên ph i đập c a hồ ch a th y n Sông Tranh huy n Bắc Trà My vào lúc 20 gi 46 phút ngày tháng năm 2012 - Đ đối phó với th m họa đ ng đất, công trình tìm hi u nghiên c u kỹ thuật, công ngh tiên tiến nhằm khống chế gi m thi u tác h i c a d chấn đ ng đất nh h ng lên công trình xây dựng từ lâu đư đ c nhà khoa học n ớc quan tâm 1.2 T ng quan chung v lƿnh vực nghiên c u, k t qu nghiên c u vƠ ngoƠi n c đƣ công b 1.2.1 T ng quan chung v lƿnh vực nghiên c u - Hi n t i Vi t Nam đư xuất hi n trận đ ng đất với tần suất nhiều c ng đ m nh Trong qua ph ơng ti n thông tin đư biết đ c hậu qu c a chúng gây cu c sống ng i giới thật to lớn Vì nhi m v đặt ph i gi m thi u thi t h i nghiêm trọng m t cách hi u qu M t họ điều n bán ch đ ng đ tri n m nh h c n chất lỏng điều n đ Hi n có hai chất l u đ c phát c (Controllable Fluid Damper) c sử d ng làm thành phần c a h c n ER MR Chất l u biến ER (viết tắt c a thuật ngữ Electro-Rheological t m dịch l u biến n) đ c phát hi n ng d ng tr ớc tiên, nh ng l i tồn t i m t số h n chế định Còn chất l u biến MR (viết tắt c a thuật ngữ Magneto-Rheological, t m dịch l u biến từ) đ hi n đ c phát hi n sau nh ng có nhiều đặc m tr i nên c nghiên c u r ng rãi khắp giới Trong vài năm gần đây, t ng phát tri n c a lý thuyết Fuzzy Logic m nh mẽ, hình thành nên m t số gi i thuật điều n có tính t logic trừu t HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang ng cao đề cập tới vi c GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 4: Mô hoạt động MR Damper tòa nhà - Nh vậy, luật điều n tối u cho toán điều n tối u d ng toàn ph ơng với tiêu chất l ng ph ơng trình tuyến tính có d ng: - Ma trận P ph i thỏa mưn ph ơng trình: - Ph ơng trình đ c gọi ph ơng trình Riccati - Khi S không thay đổi theo th i gian , ta có ph ơng trình đ i số Riccati ( ARE : Algebraic Riccati Equation) : 4.6 Mô ph ng 4.6.1 Mô ph ng gi i thu t u n Gain-Scheduled Fuzzy Control Hình 4.20: Sơ đồ mô phần mềm matlab Khi có điều khiển không điều khiển Gain-Scheduled Fuzzy Control B điều n m HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 44 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 4: Mô hoạt động MR Damper tòa nhà Hình 4.21: Bộ điều khiển mờ - Ngõ vào gồm có chuy n vị (dịch chuy n c a sàn) vận tốc c a sàn tòa nhà Ngõ n áp gửi đến điều n MR Damper Hình 4.22: Luật điều khiển mờ (49 luật) HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 45 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 4: Mô hoạt động MR Damper tòa nhà Luật điều n m có 49 luật Hình 4.23: Mặt giải mờ K t qu mô ph ng: - Kết qu mô phần mềm matlab có điều n không điều n gi i thuật điều n Gain-Scheduled Fuzzy Control - Kết qu mô so sánh đ dịch chuy n c a tầng có điều n điều n Hình 4.24: Kết mô trận động đất Elcentro HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 46 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 4: Mô hoạt động MR Damper tòa nhà Hình 4.25: Kết mô trận động đất Kobe Hình 4.26: Kết mô trận động đất Northridge HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 47 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 4: Mô hoạt động MR Damper tòa nhà Hình 4.27: Kết mô trận động đất Hachinohe 4.6.2 Mô ph ng Self-Tuning Fuzzy Control Hình 4.28: Sơ đồ mô phần mềm matlab Khi có điều khiển không điều khiển Self Tuning Fuzzy Control K t qu mô ph ng: - Kết qu mô phần mềm matlab có điều n không điều n gi i thuật điều n Self Tuning Fuzzy Control HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 48 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 4: Mô hoạt động MR Damper tòa nhà - Kết qu mô so sánh đ dịch chuy n c a tầng có điều n điều n Hình 4.29: Kết mô trận động đất Elcentro Hình 4.30: Kết mô trận động đất Kobe HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 49 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 4: Mô hoạt động MR Damper tòa nhà Hình 4.31: Kết mô trận động đất Northridge Hình 4.32: Kết mô trận động đất Hachinohe HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 50 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 4: Mô hoạt động MR Damper tòa nhà 4.6.3 Mô ph ng gi i thu t u n Clipped Optimal Sơ đồ mô Hình 4.33: Sơ đồ mô giải thuật điều khiển Clipped- Optimal Trong khối BO DK (b điều n): Hình 4.34: Sơ đồ mô khối điều khiển Hình 4.35: Sơ đồ mô khối Clipped Optimal HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 51 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 4: Mô hoạt động MR Damper tòa nhà K t qu mô ph ng: - Kết qu mô phần mềm matlab có điều n không điều n gi i thuật điều n Clipped Cptimal - Kết qu mô so sánh đ dịch chuy n c a tầng có điều n điều n Hình 4.36: Kết mô trận động đất Elcentro Hình 4.37: Kết mô trận động đất Kobe HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 52 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 4: Mô hoạt động MR Damper tòa nhà Hình 4.38: Kết mô trận động đất Northridge Hình 4.39: Kết mô trận động đất Hachinohe 4.7 K t lu n:  Tín hi u ngõ có lắp MR damper đáp ng đ chuy n sàn tầng c a tòa nhà tr đ nhỏ tr c yêu cầu dịch ng h p có điều n có biên ng h p điều n  Th i gian đáp ng c a b điều n t ơng đối nhanh HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 53 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 5: Kết luận hướng nghiên cứu phát triển Ch ng 5: K T LU N VĨ H NG NGHIÊN C U PHÁT TRI N 5.1 K t lu n - Kết qu mô cho thấy thuật toán điều n bán ch đ ng đáp ng đ c yêu cầu đề gi m kh nh h ng c a đ ng đất đến tòa nhà Trong luận văn đư áp d ng thuật toán điều n Fuzzy Clipped Optimal - u m c a điều n bán ch đ ng là: + Không có nguồn điều n h thống ho t đ ng đ c + H thống ho t đ ng với n áp điều n thấp + Ho t đ ng tốt nhiều môi tr ng khác - Chúng ta có th áp d ng thuật toán điều n vào công trình trình xây dựng dân d ng thực tế tính kh thi cao, giá c h p lý c gi m thi t h i ng 5.2 H i nh vật chất từ th m họa đ ng đất gây nên ng nghiên c u phát tri n - Tính m ng ng i tài s n quý giá nhất, bên c nh thi t h i kinh tế, kỹ thuật Đề tài “Điều n h c n bán ch đ ng MR đ tăng kh kháng chấn c a tòa nhà” mang tính ng d ng cao, có th áp d ng vào thực tế tòa nhà mà công trình khác nh cầu đ ng, công trình kiến trúc, nhà máy n h t nhân Vì vậy, công trình nghiên c u có giá trị đ áp d ng vào thực ti n gi m nh h ng c a đ ng đất 5.3 L i k t - Luận văn tốt nghi p có th xem m t công trình khoa học quan trọng Trong trình tìm hi u nghiên c u đề tài, đư có đ c đam mê Tôi đư cố gắng hoàn thành tốt luận văn HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 54 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ - Tuy nhiên không th Chương 5: Kết luận hướng nghiên cứu phát triển tránh đ c sai sót, nhầm lẫn mong chia đóng góp c a H i đồng nh ng i đọc đ có th hoàn chỉnh tuơng lai - Xin chân thành c m ơn! HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 55 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Tài liệu tham khảo TÀI LI U THAM KH O TI NG VI T [1] Nguy n Minh Hiếu, Chu Quốc Thắng, Điều Khiển Hệ Cản Bán Chủ Động MR Với Các Giải Thuật Khác Nhau Nhằm Mục Đích Tăng Khả Năng Kháng Chấn Của Công Trình T p chí khoa học kĩ thuật TI NG N C NGOÀI [2] Dyke, S J., Spencer, Jr B F., Sain, M K & Carlson, J D (1998) An experimental study of MR dampers for seismic protection Smart Materials & Structures, Vol 7, No 5, pp 693-703 [3] Yang, G., Spencer, Jr B F., Carlson, J D & Sain, M.K (2002) Large-scale MR fluid dampers: modeling and dynamic performance considerations Engineering Structures, Vol 24, pp 309-323 [4] Qu, W L & Xu, Y L (2001) Semi-active control of seismic response of tall buildings with podium structure using ER/MR dampers The structural design of tall buildings, Vol 10, No 3, pp 179-192(14) [5] Iwata, N., Hata, K., Sodeyama, H., Sunakodac, K., Fujitani, H & Soda, S (2002) Application of MR damper to base-isolated structures Smart Structures and Materials2002: Smart Systems for Bridges, Structures and Highways, Vol 4696-45, pp 352-362 [6] Jung, Hyung-Jo· Spencer & Billie F· Lee, In-Won (2003) Control of seismically excited cable-stayed bridge employing magneto rheological fluid dampers Journal of Structural Engineering, Vol 129, Issue 7, p 873 [7] Amini, F & Karagah, H (2006) Optimal placement ofsemi active dampers by pole assignment method Iranian Journal of Science & Technology, Transaction B, Engineering, Vol 30, No B1 pp 31-41 [8] Chooi, W W & Oyadiji, S O (2008) Design, modeling and testing of magneto-rheological (MR) dampers using analytical flow solutions Computers and Structures, Vol 86, pp 473–482 HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 56 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Tài liệu tham khảo [9] Ahmadian, M & Norris, J A (2008) Experimental analysis of magnetorheological dampers when subjected to impact and shock loading Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, Vol 13, No 9, pp 1978-1985 [10] Zahrai, S M & Shafieezadeh, A (2009) Semi-active control of the windexcited benchmark tall building using a fuzzy controller Iranian Journal of Science & Technology, Transaction B, Engineering, Vol 33, No B1, pp 1-14 [11] Zasso, A., Aly, A M & Resta., F (2009) MR dampers with lever mechanism for response reduction in highrise buildings under wind loads European African Conference onWind Engineering (EACWE05), Florence, Italy [12] Jansen, L M & Dyke, S J (2000) Semi-active control strategies for the MR damper: A comparative study Journal of Engineering Mechanics, ASCE, Vol 126, No 8, pp 795-803 [13] Spencer, Jr., Dyke, S J., Sain, M K & Carlson, J D.(1997) Phenomenological model of a magnetorheological damper Journal of Engineering Mechanics, Vol 123, No 3, pp.230-238 [14] Yoshida, O & Dyke, S J (2005) Response control in full scale irregular buildings using MR dampers Journal of Structural Engineering, Vol 131, Issue 5, pp 699-853 [15] Datta, T K (2003) A state-of-the-art review on active control of structures ISET Journal of Earthquake Technology, Vol 40, No 1, pp 1-17 [16] Kwok, N M Nguyen, T H., Ha, Q P., Li, (2007) MR damper structural control using a multilevel sliding mode controller Australian Earthquake Engineering Society Conference (AEES 2005), Albury, Australia [17] Dyke, S J., Ohtori, Y., Christenson,(2004) Benchmark control problems for seismically excited nonlinear buildings Journal of Engineering Mechanics, Vol 130, No 4, pp 366-385 HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 57 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm S K L 0 [...]... Neuro-Fuzzy Control of Structures Using Magneto Rheological Dampers  Effects of MR damper placement on structure vibration parameters 1.3 M c đích c a đ tài: - M c đích c a đề tài là điều khi n h bán ch đ ng MR damper đ tăng kh năng kháng chấn c a tòa nhà Trong đó m c tiêu c th là dùng MR damper đ tăng kh năng kháng chấn c a tòa nhà m t tầng, hai tầng cũng nh n tầng khi chịu tác đ ng c a đ ng đất Sau đó... điều khiển ứng dụng MR damper trong tòa nhà 4.2 Mô ph ng k t c u tòa nhà: - Ph ơng trình tổng quát c a chuy n đ ng c a m t cấu trúc chịu tác d ng c a đ ng đất đ c đ a ra là: HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 28 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 4: Mô phỏng hoạt động của MR Damper trong tòa nhà M s  x  Cd x  Ks x  f  M s  xg (4.1) Trong đó :  Ms là ma trận khối l ng c a tòa nhà. .. 2: Mr damper và các gi i thuật điều khi n Ch ơng 3: Mô hình toán học c a tòa nhà Ch ơng 4: Mô phỏng ho t đ ng c a MR damper trong tòa nhà dùng Fuzzy Logic và Clipped Optimal Ch ơng 5: Kết luận HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 5 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 2: MR Damper và các giải thuật điều khiển Ch ng 2: MR DAMPER VÀ CÁC GI I THU T ĐI U KHI N 2.1 T ng quan v MR damper: - Thiết bị điều. .. thạc sĩ Chương 3: Mô hình toán học của tòa nhà Ch ng 3: MÔ HÌNH TOÁN H C C A TÒA NHÀ 3.1 Thi t l p mô hình toán h c c a tòa nhà 1 tầng d i tác d ng c a chuy n đ ng n n đ t: - Đ đơn gi n vấn đề, gi sử ta xét tòa nhà m t tầng nh m t h dao đ ng c a h m t bậc tự do chịu tác d ng c a chuy n đ ng đất nền nh hình 3.1 [14] Hình 3.1: Dao động của hệ 1 bậc tự do dưới tác dụng của gia tốc nền x0 (t ) - Theo... nghiên c u về MR gi m chấn đư đ c đƣ công b c thực hi n phân tích cũng nh các thực nghi m đ gi m rung đ ng b i gió và đ ng đất Sử d ng gi m chấn MR đ gi m rung đ ng địa chấn c a các công trình xây dựng dân sự và công trình kiến trúc Kết h p gi m chấn MR với áp d ng h thống điều khi n bán ch đ ng sử d ng gi m chấn MR cho m t mô hình phi tuyến Ohtori đư sử d ng mô hình c a m t mô hình tòa nhà 20 tầng...  Thuật gi i điều khi n Clipped Optimal có th tóm tắt theo sơ đồ sau: Hình 2.8: Sơ đồ khối của giải thuật điều khiển Clipped Optimal HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 15 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ - Các chiến l Chương 2: MR Damper và các giải thuật điều khiển c điều khi n Clipped Optimal dựa trên thông tin ph n hồi gia tốc đ điều khi n gi m chấn MR Trong ph ơng pháp này m t b điều khi n tối... a các gi m chấn ng lực t o ra do gi m chấn MR Đi n áp đ c giới h n trong ph m vi V  0,Vmax  và đ lớn c a lực tác d ng, f tăng lên khi V tăng và gi m khi V gi m Hình 2.9 : Đồ thị biểu diễn của thuật toán cho việc chọn điện áp điều khiển HVTH: Nguyễn Thanh Hiền Trang 16 GVHD: TS.Nguyễn Minh Tâm Luận văn thạc sĩ Chương 2: MR Damper và các giải thuật điều khiển - Trong đó Vmax là đi n áp đ điều khi n... n) Thiết bị điều khi n bán ch đ ng đ c phân lo i là: h thống biến đ c ng bán ch đ ng, các thiết bị điều khi n ma sát bán ch đ ng, và các thiết bị ki m soát chất lỏng - B gi m chấn l u biến từ là thiết bị điều khi n bán ch đ ng mới đầy h a hẹn cho gi m ph n ng địa chấn M t thuật toán điều khi n Clipped Optimal dựa trên thông tin ph n hồi gia tốc đư đ c đề xuất đ sử d ng với các b gi m chấn MR Trong ph... các thiết bị ch a chất lỏng MR là chọn lựa cho vi c lắp đặt trong các ng d ng là cơ s h tầng dân sự bên ngoài (cầu, tháp…) cũng nh các ng d ng bên trong (ví d , các tòa nhà, nhà máy đi n h t nhân, các công trình kiến trúc ) Hình 2.3: MR damper của hãng Lord model MRD-9000 - Đánh giá kh năng c a gi m chấn MR trong ng d ng điều khi n cấu trúc và đ tận d ng đầy đ các tính năng đ c đáo c a thiết bị, m... 20 tầng quy mô đầy đ phát tri n cho vấn đề điều khi n tiêu chuẩn cho địa chấn m nh mẽ kích thích phi tuyến tòa nhà Yoshida đư nghiên c u sơ đồ vị trí c a gi m chấn MR dựa trên các thuật toán di truyền (GA) Soneji nghiên c u hi u qu c a gi m chấn MR bán ch đ ng trong vi c gi m ph n ng địa chấn c a cầu dây văng Các bài báo liên quan đến đề tài:  Semi-active MR dampers for seismic control of structures