Model based predictive control of guyed mast vibration

• Autorzy: Błachowski B.

Warianty tytułu

PL

Predykcyjne sterowanie drganiami masztów z odciągami

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of this work is to present an algorithm for optimal vibration control of guyed masts and an example of its application to a numerical simulation. The objective of the proposed contral system is to minimize amplitudes of transverse vibrations of the top of a mast induced by wind pressure acting on the structure. Control forces are assumed to be physically realized through changes of tension in guy cables, supporting the mast. The only required measurements are velocities of guy cables at the anchor-points. On the basis of those, a complete state of deformation of the structure is obtained by using the Kalman filter. The Davenport spectral density function is adopted as a model of the stochastic action of the wind.

PL

Celem pracy jest algorytm i jego przykładowe zastosowanie do symulacji numerycznej optymalnego sterowania drganiami masztów z odciągami. Zadaniem układu sterowania jest minimalizacja amplitud poprzecznych drgań wierzchołka masztu wywołanych oddziaływaniem wiatru. Realizacja sił sterowania odbywa się poprzez zmianę naciągu w odciągach masztu. Estymacja pełnego stanu deformacji konstrukcji na podstawie pomiaru jedynie prędkości w punktach zakotwienia odciągów uzyskana jest poprzez wykorzystanie filtru Kalmana. Do zamodelowania losowego oddziaływania wiatru użyto funkcję gęstości widmowej Davenporta.

Słowa kluczowe

EN

structural vibrations; vibration control; guyed masts; wind fluctuations

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 45 nr 2
• Strony: 405--423
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Błachowski B.

• Institute of Fundamental of Technological Research PAS, Warsaw,

Bibliografia

• 1. Bryson A.E. Jr., Ho Y., 1975, Applied Optimal Control-Optimization, Estimation and Control, Hemisphere Publishing Corporation
• 2. Davenport A.G., 1961, The spectrum of horizontal gustiness near the ground in high winds, J. of the Royal Meterological Society, 87, 194-211
• 3. Franklin G.F., Powell G.D., Workman M.L., 1990, Digital Control of Dynamic Systems, Sec. Ed., Addison Wesley
• 4. Fujino Y., Warnitchai P., Pacheco B.M., 1993, Active stiffness control of cable vibration, ASME Journal of Applied Mechanics, 60
• 5. Gawronski W., Bienkiewicz B., Hill R.E., 1994, Wind-induced dynamics of a deep space network antenna, J. of Sound and Vibration, 178, 1, 67-77
• 6. Goodwin G.C., Graebe S.F., Salgado M.E., 2001, Control System Design, Prentice Hall
• 7. Iannuzzi A., Spinelli P., 1987, Artificial wind generation and structural response, J. of Structural Engineering, 113, 12
• 8. Joshi S.M., 1989, Control of Large Flexible Space Structures, Lecture Notes in Control and Information Sciences, vol. 131, Springer, Berlin
• 9. McCaffrey R.J., Hartmann A.J., 1972, Dynamics of guyed tower, J. Structural Division Proceedings of the ASCE, 98, ST6
• 10. Preumont A., 2002, Vibration Control of Active Structures – An Introduction, 2nd ed., Kluwer
• 11. Spencer B.F., 2002, Smart damping technology: Application and opportunities, 34th Solid Mechanics Conference, SolMech 2002, Zakopane
• 12. Thomson W.T., 1981, Theory of Vibration with Applications, Prentice Hall