MR 감쇠기와 FPS를 이용한 하이브리드 면진장치의 퍼지제어
Fuzzy control of hybrid base-isolator with magnetorheological damper and friction pendulum system
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초록
본 연구에서는 하이브리드 면진장치가 설치된 단자유도 구조물에 대하여 진동대 실험을 수행하였다. 본 연구에서 사용된 하이브리드 면진장치는 네 개의 FPS와 한 개의 MR 감쇠기로 구성하였다. 다양한 크기 및 특성을 가진 지진하중을 하이브리드 면진장치가 설치된 구조물에 가하여 진동제어 성능을 평가하였다. 본 연구에는 준능동 MR 감쇠기의 저항력을 효과적으로 조절하기 위하여 퍼지제어기를 사용하였고 구조물에 부착된 계측기를 통하여 변위 및 가속도를 피드백으로 이용한다. 수동 및 준능동 제어기법을 사용하여 얻은 구조물의 응답을 서로 비교하였고 그 결과 FPS와 MR 감쇠기의 조합으로 다양한 특성의 하중을 받는 구조물의 진동제어를 효과적으로 수행할 수 있음을 알 수 있다.
Abstract
Shaking table tests are carried out on a single-degree-of-freedom mass that is equipped with a hybrid base isolation system. The isolator consists of a set of four specially-designed friction pendulum systems (FPS) and a magnetorheological (MR) damper. The structure and its hybrid isolation system are subjected to various intensities of near- and far-fault earthquakes on a large shake table. The proposed fuzzy controller uses feedback from displacement or acceleration transducers attached to the structure to modulate resistance of the semi-active damper to motion. Results from several types of passive and semi-active control strategies are summarized and compared. The study shows that a combination of FPS isolators and an adjustable MR damper can effectively provide robust control of vibration for a large full-scale structure undergoing a wide variety of seismic loads.
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