مقایسه پاسخ های کنترل بهینه با کنترلر فازی و PD در ارتعاشات یک ساختمان 5 طبقه در تحریک و ارتعاش زلزله

زلزله یکی از بلایا و فجایع طبیعی است که می تواند خسارات سنگینی را در پی داشته باشد. کشور ایران بر روی گسل های مختلفی از زلزله قرار گرفته است. راه های کاهش تلفات در زلزله های طبیعی، در مقاوم سازی ساختمان ها در برابر تحریک های ارتعاشی زمین متصور می باشد. یکی از راه های اصلی مقاوم سازی، استفاده از کنترلر ارتعاشات در ساختمان است که می تواند تا مقدار قابل توجهی ارتعاشات را خنثی کرده، دامنه آن را کم کند. کنترلر، یک دستگاه کنترل فعال یا غیرفعال است که برای یک سازه با چند درجه آزادی در برابر زلزله در نظر گرفته می شود تا بتواند اثرات مخرب ناشی از ارتعاشات ساختمان را کاهش دهد. در این مقاله در گام اول، ارتعاشات یک ساختمان 5 طبقه تحت تحریک زلزله بدون کنترلر و با کنترلر غیرفعال PD (passive) بررسی شده و در گام بعد، با یک کنترلر فعال فازی تحلیل می گردد. در نهایت با کنترل بهینه (طراحی عملکرد کنترلر بهینه) ارتعاشات ساختمان کنترل شده و با پاسخ های قبل مقایسه می گردد. دامنه و اندازه تحریک، به صورت تحلیلی در سیستم سازه مورد نظر، در یک ارتعاشات سینوسی زلزله (در جهت افقی) در مدت حدود 20 ثانیه شبیه سازی شده است. این نتایج نشان می دهد که کنترلر فازی، نسبت به PD دارای جواب های قابل قبول تری بوده، دامنه ارتعاشات بهبود می یابد. کنترل بهینه نسبت به کنترلر فازی، دارای پاسخ های بهتری می باشد. نمودارها و پاسخ های سازه نشان می دهد که مزیت اصلی رویکرد کنترل بهینه و فازی، نیرومندی و توانایی آنها در مهار کردن رفتارهای غیرخطی سیستم می باشد.