비선형 구조물에 대한 수정 슬라이딩모드 제어알고리즘 성능 평가
Performance Evaluation of Modified Sliding Mode Control Algorithm for Nonlinear Structures
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초록
본 논문에서는 수정 슬라이딩 모드제어기의 비선형 이력구조물의 지진응답 제어성능이 평가되었다. 수정 슬라이딩모드 제어는 제어력을 계산하기 위해 Lyapunov함수의 목표변화율을 이용하는 기법으로 기존 연구에서는 선형구조물에 대한 성능만이 조사되었다. 그러나 강진시 대부분의 구조물은 비선형 거동을 보인다는 점을 고려할 때 기존 연구의 결과는 실제 적용에 있어 제한점을 가지고 있다. Bouc-Wen 모델을 사용하여 구조물의 비선형 거동을 모델링 하였으며, 이력이선형 단자유도 구조물에 대한 통계해석과 비선형이력 면진구조물에 대한 해석결과는 제안된 수정 슬라이딩모드 제어알고리즘이 기존의 슬라이딩모드 제어기보다 우수한 성능을 가짐을 보여준다.
Abstract
In this study, the performance of the modified sliding mode control proposed in the previous study is evaluated for seismic response control of nonlinear hysteretic structures. Modified sliding mode control(MSMC) utilizes the target derivative of Lyapunov function in order to calculate control force, and its performance was evaluated only for linear structures in the previous study. However, considering that most structures subject to strong earthquake show nonlinear hysteretic behivior, the results from the previous study have limitations in practical application. The results from numerical analyses of single degree of freedom systems and base isolated system, which were described using Bouc-Wen model, indicate that the proposed MSMC algorithm shows better control performance than the existing sliding mode controller.
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