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研究生: 張家偉
Chang, Chia-Wei
論文名稱: 半主動磁流變阻尼器控制結構之振動台測試
Shaking Table Test of Semi-Active Controlled Structure with MR Damper
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: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 80
中文關鍵詞: 半主動控制模糊控制磁流變阻尼器
外文關鍵詞: MR Damper, Semi-Active Control, LabVIEW, Fuzzy Control
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  • 為了增加結構物的安全性以及舒適性,結構控制的理論孕育而生,進而發展出各種結構控制的方法,本研究為結構之半主動控制,方法在於利用模糊控制之原理,操控磁流變阻尼器(MR damper)輸出控制力,降低結構的反應。
    本論文針對磁流變阻尼器使用被動控制與半主動控制兩種不同的控制方法,進行振動台實驗,並探討兩種不同的控制方法對結構物減震的成效。
    本研究利用個人電腦與Labview軟體,建構了FLC模糊邏輯控制 器,成功的結合軟硬體,實現了閉迴路之控制系統。
    由實驗結果可知在選擇了適當的控制法則,利用模糊控制理論操控磁流變阻尼器的阻尼力可以提供有效的結構控制減震效果。另外,由於半主動磁流變阻尼器可適時調整控制力大小,所以本實驗中利用半主動控制對結構的加速度控制有不錯的成效,但位移控制則有待加強。

    With an aim to strengthen the comfort and safety of structures,both of theoretical derivation and practical application technologies on structure control are developed. The effect of semi-active control system in reducing the dynamic responses of structures subjected to abnormal excitations is investigated herein. Fuzzy control strategy is employed to obtain the suitable control force for MR damper.
    Both of passive control and semi-active control with MR damper allocated on 1m 1m simple portal frame are verified by shaking table test on its control results.
    PC and LabVIEW software are adopted to manipulate the FLC fuzzy control system, and the combination of software and hardware are assemblaged in a closed loop control feedback system.
    Experimental results addressed some conclusions that the application of fuzzy logic with appropriate control rules on MR damper controlled structures provides acceptable result of reducing the dynamic responses.In addition,when the special test sample that is considered in this thesis, semi-active control of MR damper provides very good acceleration control efficiency according to the test results.

    摘要......................................I Abstract.................................II 致謝....................................III 目錄.....................................IV 表目錄...................................VI 圖目錄..................................VII 第一章 緒論 1.1前言...................................1 1.2研究背景與目的.........................1 1.3本文內容...............................2 第二章 文獻回顧 2.1控制系統...............................4 2.2半主動控制裝置.........................5 2.2.1磁流變液.............................6 2.2.2磁流變阻尼器.........................6 第三章 模糊理論簡介 3.1起源與發展.............................8 3.2模糊理論概要...........................9 3.2.1隸屬函數.............................9 3.2.2模糊集合運算........................13 3.3模糊控制..............................14 3.3.1模糊控制器..........................15 3.3.2定義輸入及輸出變數..................16 3.3.3定義各變數模糊化條件................16 3.3.4設計控制法則........................18 3.3.5選擇解模糊化的方式..................19 3.3.6模糊演算例示........................20 3.4 LabVIEW之應用.......................22 3.4.1 LabVIEW之簡介......................23 3.4.2模糊邏輯控制器之實現................25 第四章 結構減震實驗 4.1 實驗概要............................28 4.2 實驗裝置............................29 4.3 實驗方法............................39 4.3.1地震力..............................39 4.3.2測試案例敘述........................40 4.3.3控制流程............................41 4.4 實驗結果............................43 4.4.1位移控制比較........................43 4.4.2加速度控制比較......................50 4.4.3阻尼力..............................58 第五章 結論與建議 5.1 結論................................60 5.2 建議................................61 參考文獻.................................62 附錄.....................................64

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    下載圖示 校內:2008-07-16公開
    校外:2008-07-16公開
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