Implementation of an active mass driver for increasing damping ratios of the laboratorial model of a building

• Autorzy: Moutinho C. , Cunha A. , Caetano E.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie aktywnego układu redukcji drgań do zwiększenia współczynników tłumienia laboratoryjnego modelu budynku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describes the experimental work involving a laboratorial implementation of an active system to increase the damping ratios of a plane frame physical model of a building structure of three storeys. For this purpose, the use of an Active Mass Driver commanded by the Direct Velocity Feedback control law is suggested. The study developed to define the maximum control gain based on the classical Root-Locus technique, as well as the analysis of system stability is presented. The efficiency of the proposed control system to achieve pre-defined damping ratios is verified experimentally by observing free decay responses of the system at several natural frequencies before and after control.

PL

W pracy opisano badania doświadczalne przeprowadzone na stanowisku laboratoryjnym, których celem była analiza układu aktywnej redukcji drgań zwiększającego współczynniki tłumienia w płaskim, ramowym modelu trzykondygnacyjnego budynku. Cel ten zrealizowano na modelu z inercyjnym układem redukcji drgań sterowanym w prędkościowej pętli sprzężenia zwrotnego. Przedyskutowano problem stateczności modelu metodą linii pierwiastkowych (Root-Locus), pozwalającą na określenie maksymalnego dopuszczalnego współczynnika wzmocnienia w układzie sterowania. Skuteczność zaproponowanej metody sterowania ukierunkowanej na uzyskanie żądanych właściwości tłumiących zweryfikowano eksperymentalnie poprzez obserwację spadku amplitudy drgań swobodnych pobudzanych wcześniej przy kilku częstościach własnych modelu z włączonym i wyłączonym układem sterowania.

Słowa kluczowe

EN

vibration control; active systems; Active Mass Driver; Direct Velocity Feedback; Root-Locus design

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 49 nr 3
• Strony: 791--806
• Opis fizyczny: Bibliogr., 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Moutinho C.

autor

Cunha A.

autor

Caetano E.

• University of Porto, Faculty of Engineering (FEUP), Porto, Portugal,

Bibliografia

• 1. Chopra A., 2006, Dynamics of Structures Theory and Applications to Earthquake Engineering, 3rd edition, Prentice-Hall
• 2. Chu S., Soong T., Reinhorn A., 2005, Active, Hybrid, and Semi-active Structural Control: A Design and Implementation Handbook, John Wiley & Sons, Ltd.
• 3. Fujino Y., 2002, Vibration, control and monitoring of long-span bridges – Recent research developments and practice in Japan, Journal of Constructional Steel Research, 58, 71-97
• 4. Kobori T., 2002, Past, Present and future in seismic response control in civil rngineering structures, 3rd World Conference on Structural Control, 1, 9-14
• 5. Moutinho C., 2008, Vibration Control in Civil Engineering Structures, PhD thesis, FEUP
• 6. Ogata K., 2009, Modern Control Engineering, 5th edition, Prentice-Hall
• 7. Preumont A., 1997, Vibration Control of Active Structures – An Introduction, Kluwer Academic Publishers
• 8. Preumont A., Seto K., 2008, Active Control of Structures, John Wiley & Sons, Ltd.
• 9. Soong T., 1990, Active Structural Control – Theory and Practice, Longman Scientific & Technical
• 10. Spencer Jr. B., Nagarajaiah S., 2003, State of the art of structural control, Journal of Structural Engineering, ASCE, 129, 845-856