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논문KCI 등재

사장교의 지진응답제어를 위한 준능동 MR 감쇠기의 퍼지제어

Fuzzy Control of Semi-Active Magneto-Rheological Dampers for Response Control of Cable-Stayed Bridge

김동석|고현무|박관순|옥승용
한국지진공학회|2005.12|한국지진공학회논문집 (Jorunal of the Earthquake Engineering Society of Korea)|제9권 제6호|pp. 75-90

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MR damperMR 감쇠기지진응답제어seismic response control준능동 퍼지제어semi-active fuzzy control
주제분류토목공학

초록

사장교의 효과적 지진응답제어를 위하여 MR 감쇠기를 이용한 준능동 퍼지 제어기법을 제시하였다. 제시하는 방법은 MR 감쇠기의 응답정보만을 이용한 퍼지추론과정을 통하여 준능동 제어를 수행하는 방법으로서, 능동제어이론에 기반한 기존 준능동 제어기법과 달리, 별도의 능동제어기를 설계할 필요가 없는 간단한 구조로서 구성될 수 있다. 제시한 제어기법의 제어성능을 평가하기 위해 사장교 벤치마크 문제에 적용하였으며 기존 준능동 제어기법들과의 성능비교를 통하여 그 효율성을 평가하였다. 제어성능을 비교한 결과, 제시하는 준능동 퍼지 제어기법은 주탑의 전단력 및 휨모멘트, 데크의 수평변위, 그리고 케이블 장력 등의 상충하는 지진응답들을 동시에 효과적으로 제어함으로써 지진응답제어에 매우 효율적인 제어전략이 될 수 있음을 보였다.

Abstract

This paper proposes semi-active fuzzy control technique of magneto-rheological dampers for seismic response control of cable-stayed bridges. Through the fuzzy inference process, the proposed technique performs the semi-active control with the responses of MR dampers only. Moreover, differently from the conventional semi-active control technique, this technique does not require additional active controller for the primary controller, which provides a simple design process. In order to validate the control performance of the proposed technique, the semi-active fuzzy control technique is applied to the benchmark control problem of cable-stayed bridge and its control performance is compared with those of conventional semi-active control techniques. The comparative results show that the proposed fuzzy control technique can be an effective control strategy by efficiently and simultaneously reducing the mutual conflicting responses such as the shear forces and moments at the base of the towers, longitudinal displacement of the deck, and tensions in the stay cables.

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