امروزه سيستم کنترل فعال به عنوان يکي از روش هاي موثر افزايش کارکرد لرزه اي سازه ها با توجه به روند بلند مرتبه سازي مورد توجه قرار گرفته است. يک جنبه ي مهم از ديناميک سازه، کاهش پاسخ هاي نامطلوب سازه تحت تحريک زلزله مي باشد. دستگاه هاي کنترل فعال مي توانند به محض وقوع خطرهاي طبيعي نظير زلزله هاي شديد و بادهاي قوي، انرژي را جذب و يا استهلاک کنند. يکي از عوامل مهم در اين سيستم، الگوريتمي است که براي تعيين ميزان تغيير پارامترهاي ديناميکي و نيروهاي کنترلي به کار مي رود. وظيفه ي اصلي اين الگوريتم فراهم آوردن يک استراتژي کلي است که با استفاده از پاسخ هاي سازه اي، سيگنال کنترلي مورد نياز را محاسبه و به موتور محرک مي فرستد تا ايمني و کارايي سازه تأمين گردد. در ميان دستگاه هاي کنترل فعال، سيستم ميراگر جرمي تنظيم شونده ي فعال به علت سادگي مکانيکي و مصرف انرژي کمتر مورد توجه زيادي قرار گرفته است. آنچه که در اين برنامه ارايه گرديده است حل معادلات ديفرانسيل ديناميكي ناشي از بار زلزله با استفاده از فضاي حالت و معرفي الگوريتم فازي مي باشد که بر اساس علم جديد کنترل فازي مي باشد. کنترلرهاي فازي از مزاياي بسيار برخوردارند که آن را براي کاربرد در سازه هاي ساختماني مناسب مي سازد. از جمله مي توان به قابليت سازگاري با سيستم هاي غيرخطي حاصل از تغييرمکآنهاي بزرگ، قابليت تصحيح و رفع برخي ابهامات حاصل از داده هاي ورودي در اثر نيروهاي زمين لرزه و باد اشاره کرد. اين ويژگي باعث بالارفتن پايداري سيستم کنترلي مي شود. برتري عمده ي الگوريتم فازي كه از جمله الگوريتم هاي هوشمند مي باشد نسبت به محاسبات کلاسيک اين است که نتايج مورد نياز با تلاش کمتر و در زمان کوتاهتري قابل حصول است و همچنين منجر به نتايج دقيق تري مي گردند. در نتيجه اين مزايا مي توانند خصوصاً براي مسائلي که مستلزم محاسبات طولاني هستند بسيار مفيد و موثر واقع گردد. در اين پ‍‍‍‍ژوهش از نرم افزار MATLAB جهت کنترل سازه استفاده مي گردد و الگوريتم هوشمند فازي بعنوان کنترلر مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به اينکه سيستم فازي به صورت غيرخطي عمل مي کند جهت شبيه سازي سيستم فازي به صورت غيرخطي از نرم افزار سيمولينک متلب بهره گرفته شده است که خروجي مورد نياز برنامه از طريق سيمولينک استخراج مي گردد. نتايج نشان مي دهد الگوريتم فازي تاثير قابل توجهي در کاهش تغييرمکان و سرعت طبقات و همچنين برش پايه سازه داشته است که پارامتر تاثيرگذاري در مباحث سازه اي مي باشد. نيروي کنترلي که بعنوان اصلي ترين خروجي برنامه مي باشد، مشاهده مي گردد بسيار مناسب بوده و به راحتي موتور محرک توانايي تامين اين انر‍‍ژي را دارا مي باشد که نشان از به صرفه بودن اقتصادي اين برنامه مي باشد.

 توضیحات بیشتر

آنچه در این کد خواهید آموخت:

1- نحوه مجزاسازی معادلات حرکت سازه و تغییرمتغیر مناسب به روش فضای حالت 

2- نحوه پیاده سازی روش RAILY RITS جهت طراحی میراگر جرمی

3- محاسبه گام زمانی زلزله از طریق اطلاعات شتابنگاشتBrikly 

4- محاسبه تغییرمکان و سرعت سازه و در صورت نیاز دیریفت طبقات

5- نحوه اعمال شرایط مرزی در سازه 

6- نحوه مدل سازی در سیمولینک و انتخاب بلوک های مناسب 

7- تبدیل متغیرهای عددی به متغیرهای کلامی از طریق Fuzzy Logic

نکات و الزامات:

1- این  برنامه در همه نسخه های نرم افزار متلب قابل اجراست.

2- خروجی ها در همه نسخه های workspace  متلب قابل مشاهده است.

3- آشنایی اولیه با کدنویسی متلب و مفاهیمی مانند Fuzzy , State Space Methods

4- آشنایی با تحلیل سازه و مباحث Displacement, Velocity, Base Shear

5- آشنایی با زبانهای C یا MATLAB