Deformation due to wind is a significant obstacle in the design of tall buildings. Many large buildings include dampers in their upper floors to counteract oscillation due to wind, and recent designs permit controlling the damping properties of these weights with magnetorheological fluids. In this study, we consider the optimal control of these dampers. Our metric of interest is chosen to minimize tenant discomfort from lateral sway on the topmost floors of the building. A kinematic model for the building is proposed and stochastic descriptions of the wind are used to provide dynamic loading. We demonstrate that this formulation structures the optimization problem as a Markov Decision Process. A dynamic programming optimization scheme is developed to compute optimal control trajectories for the system, although computational complexity limits the method in practice. We present a summary of these techniques as well as preliminary results of the method

چکیده

تغییرشکل در اثر باد یک مانع جدی در طراحی ساختمان های بلند می باشد. بسیاری از ساختمان های بزرگ به منظور بی اثر نمودن نوسان ناشی از باد در طبقات زیرینشان دارای میراگرهایی هستند و طراحی های اخیر امکان کنترل ویژگی های میراگری این وزنه ها را با سیال های رئومغناطیسی مهیا می کنند. در این تحقیق به کنترل این میراگرها می پردازیم. به حداقل رساندن آسیب وارده از نوسان جانبی طبقات بالایی ساختمان به عنوان موضوع مورد بحث انتخاب شد. مدل متحرکی برای ساختمان پیشنهاد شد و حالات تصادفی باد جهت ایجاد بارگذاری دینامیک بکار گرفته شدند. نشان می دهیم که این فرمول یک مسئله بهینه سازی را با عنوان روند تصمیم گیری مارکوف شکل می دهد. یک طرح برنامه نویسی دینامیک بهینه سازی به منظور محاسبه سیر کنترلی بهینه این سیستم توسعه داده شد، گرچه پیچیدگی محاسباتی این شیوه را در عمل محدود می نماید. خلاصه ای از این روش ها به همراه نتایج اصلی این شیوه ارایه می شوند.

1-مقدمه

امروزه سازه های بلند و انعطاف پذیر، به دلیل استفاده مفید از زمین و انرژی، بخشی از هر منطقه در حال توسعه می باشند. این سازه ها با هزینه طراحی مقاوم در برابر ناپایداری فزاینده در اثر تحریک زلزله و باد همراه هستند. هدف معمولا استهلاک ارتعاشات زیاد با بکارگیری میراگرهای جرمی فعال یا غیرفعالی است که به صورت سیستم های کنترل برانگیختگی مورد نظر طراحی شده اند. این طراحی هیچ گاه ناراحتی ساکنان را در اثر بارگذاری دینامیک ناشی از برانگیختگی های باد در نظر نمی گیرد...