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研究生: 黃昭勝
Huang, Chao-Sheng
論文名稱: 結構半主動模糊控制基因演算法之研究
Semi-active fuzzy control of MR damper on structures by genetic algorithms
指導教授: 徐德修
HSU, DEH-SHIU
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 88
中文關鍵詞: 半主動控制模糊理論磁流變阻尼器基因演算法
外文關鍵詞: semi-active control, fuzzy theory, magnetorheological damper, genetic algorithm
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  • 摘要
    本文旨在研究房屋結構加裝半主動控制元件之減振成效。利用模糊理論操控磁流變阻尼器(MR damper)之輸出控制力,並配合基因演算法尋找不同地震外力作用下之最適當的模糊控制法則與其控制成效。本研究所採用之結構為國家地震中心三層樓鋼結構模型,並將其視為剪力構架以方便進行分析,且模擬分析所用之軟體為Matlab。
      由分析結果顯示,由基因演算法所尋得之模糊控制法則來操控磁流變阻尼器,在結構之位移及加速度減振方面都具有不錯成效,且利用基因演算法可更有效率地尋找到最適當的模糊控制法則。

    Abstract
    The purpose of this thesis is to investigate the effect of the semi-active control system in reducing the vibration of structures. Fuzzy control strategy is used to search the suitable control force of the magnetorheological damper. By using genetic algorithm, the most suitable fuzzy rules could be found for each of the different earthquakes in an efficient manner. The benchmark structure analyzed is the three-floor steel structure installed in the National Center for Research on Earthquake Engineering in Taipei, and the structure is simulated as a shear frame in the numerical analysis. Using fuzzy theory with the control rules which are found by genetic algorithm to operate MR-damper, it can provide good result of reducing the seismic responses of structures subjected to earthquake excitations. The efficiency of the semi-active control systems with different fuzzy control rule is investigated and compared. Computer software Matlab is used as the simulating tool in the analyzing steps.

    目 錄 中文摘要 Ⅰ 英文摘要 Ⅱ 誌謝 Ⅲ 目錄 Ⅳ 表目錄 Ⅶ 圖目錄 Ⅸ 第一章 緒論 1.1 前言 1 1.2 研究背景及目的 2 1.3 本文內容 3 第二章 文獻回顧 2.1 控制系統 5 2.1.1 主動控制 5 2.1.2 被動控制 5 2.1.3 半主動控制 6 2.2 半主動控制 6 2.2.1 半主動控制元件 6 2.2.2 磁流變阻尼器 8 2.2.3 半主動模糊控制法則 10 第三章 模糊理論與基因演算法 3.1 模糊理論 13 3.1.1 隸屬函數 14 3.1.2 模糊控制 18 3.1.3 模糊理論演算流程 19 3.1.4 模糊控制器 20 3.2 基因演算法 26 3.2.1 編碼與解碼 27 3.2.2 複製、交配與突變 28 3.2.3 適應函數(fitness function) 30 3.2.4 基因演算法流程 30 第四章 結構減振模擬 4.1 模擬用剪力構架 36 4.2 模型建立 38 4.2.1 模型之運動方程式 38 4.2.2 模型之狀態方程式 39 4.2.3 模型之自然頻率檢核 41 4.2.4 容許位移與容許速度 42 4.3 結構減振模擬 45 4.3.1 控制流程 45 4.3.2 結構控制力 47 4.4 結構減振成效 48 4.4.1 各樓層位移控制比較 50 4.4.2 各樓層加速度控制比較 66 4.5 阻尼力 79 第五章 結論與建議 5.1 結論 81 5.2 建議 82 參考文獻 85

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    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2006-07-07公開
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