Μοντελοποίηση, Υπολογιστική Ανάλυση και Η∞ Αυτόματη Ρύθμιση της Δυναμικής Πολυόροφων Κτιρίων σε Σεισμική Διέγερση

Κάραλης, Δημήτριος Ε.; Karalis, Dimitrios E.

dc.contributor.author	Κάραλης, Δημήτριος Ε.	el
dc.contributor.author	Karalis, Dimitrios E.	en
dc.date.accessioned	2015-04-28T09:11:07Z
dc.date.available	2015-04-28T09:11:07Z
dc.date.issued	2015-04-28
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/40626
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.4327
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Συστήματα Αυτοματισμού”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Πολυόροφα κτίρια	el
dc.subject	Σεισμικά μονωμένη βάση	el
dc.subject	Ενεργητικά συστήματα ρύθμισης	el
dc.subject	Μοντελοποίηση	el
dc.subject	Ευρωστία	el
dc.subject	Χώρος κατάστασης	el
dc.subject	Δυναμική απόκριση	el
dc.subject	H∞ ρύθμιση	el
dc.subject	Δομική αβεβαιότητα	el
dc.subject	Διάγραμμα Bode	el
dc.subject	Διάγραμμα ιδιαζουσών τιμών	el
dc.subject	MATLAB	el
dc.subject	Multi-storey buildings	en
dc.subject	Base isolation system	en
dc.subject	Active control system	en
dc.subject	Modelling	en
dc.subject	Robustness	en
dc.subject	State space	en
dc.subject	Dynamic response	en
dc.subject	H∞ control	en
dc.subject	Structural uncertainty	en
dc.subject	Bode plot	en
dc.subject	Singular value frequency plot	en
dc.subject	MATLAB	en
dc.title	Μοντελοποίηση, Υπολογιστική Ανάλυση και Η∞ Αυτόματη Ρύθμιση της Δυναμικής Πολυόροφων Κτιρίων σε Σεισμική Διέγερση	el
dc.title	Modelling and H-Infinity Control in Multi-Storey Buildings in Presence of Eathquake Loading	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Εύρωστος Έλεγχος	el
heal.classification	Robust Control	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2014-10-08
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι η μοντελοποίηση, η υπολογιστική ανάλυση και η H∞-αυτόματη ρύθμιση της δυναμικής απόκρισης ενός πολυόροφου κτιρίου σε σεισμική διέγερση. Οι εύρωστοι ρυθμιστές αναμένεται ότι θα διαδραματίσουν πρωταγωνιστικό ρόλο σε εφαρμογές αντισεισμικής προστασίας προς την οποία στρέφεται η παγκόσμια ερευνητική και ακαδημαϊκή κοινότητα. Αρχικά, στο 1ο κεφάλαιο, γίνεται μια εισαγωγή στην ιστορική γέννηση και εξέλιξη των αντισεισμικών συστημάτων αυτόματης ρύθμισης σε κτίρια. Δίνεται ιδιαίτερη βαρύτητα στην τεχνολογία της σεισμικά μονωμένης βάσης. Στο 2ο κεφάλαιο παρέχεται μία αδρή εικόνα της προτεινόμενης εφαρμογής. Ακολουθεί η μοντελοποίηση ενός πολυόροφου κτιρίου με χρήση μηχανικών και αδρανειακών στοιχείων. Εκτίθενται τα αποτελέσματα της απόκρισης του συστήματος στη σεισμική διέγερση El Centro DCZ-270. Μια σύντομη αναφορά γίνεται στα χαρακτηριστικά των υδραυλικών επενεργητών και εξάγεται το αναλυτικό μοντέλο του γραμμικού υδραυλικού επενεργητή. Στο 3ο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα βασικά «εργαλεία» που παρέχει η μαθηματική θεωρία της H∞-αυτόματης ρύθμισης, ενώ γίνεται μια ενδιαφέρουσα εισαγωγή στην σχεδίαση εύρωστων H∞-ρυθμιστών με χρήση των συναρτήσεων ευαισθησίας. Στο 4ο κεφάλαιο, γίνεται η προσαρμογή του μοντέλου του κτιρίου στην πρότυπη περιγραφή στο χώρο κατάστασης και σχεδιάζεται το σχήμα H∞-αυτόματης ρύθμισης. Κατόπιν, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα εφαρμογής του σχήματος ρύθμισης. Συμπεριλαμβάνονται η δυναμική απόκριση του ρυθμιζόμενου κτιρίου σε διάφορες σεισμικές διεγέρσεις, η προσομοίωση της συμπεριφοράς του συστήματος κλειστού βρόχου παρουσία δομικής αβεβαιότητας του κτίριου. Επίσης, γίνεται αντιπαραβολή των αποτελεσμάτων της μεθόδου με εκείνα που εξήχθησαν με χρήση της Εύρωστης Μη Γραμμικής Αυτόματης Ρύθμισης. Τέλος, αποτυπώνεται η βελτίωση της εγγενούς δυναμικής του συστήματος στο πεδίο της συχνότητας.	el
heal.abstract	The purpose of this thesis is the modeling, the computational analysis and the H∞-automatic control to a multi-storey building dynamic response. H∞-controllers are estimated to play an important role in the anti-seismic design and engineering field, which attracts the global scientific and academic research. Firstly, in chapter 1, there is an introduction to the historical view of the invention and evolution of earthquake-purposed automatic control applied to buildings. Further, there is a focal reference in base isolation technology. In chapter 2, a rough view of the proposed application is provided. Afterwards, model extraction using mechanical and inertial elements is made. In addition, system response in presence of El Centro DCZ-270 is depicted. Lastly, there is a brief view of hydraulic actuators features, while the linear hydraulic model is extracted analytically. In chapter 3, we display the basic synergies that stem from H∞-control mathematical theory, whereas an interesting introduction to robust controller’s design on the basis of sensitivity functions is presented. In chapter 4, we reformulate our building model on the basis of standard state space description and realize the H∞-controller synthesis. Further, there is a presentation of the results of the H∞-control use. These comprise controlled building dynamic response over several seismic stimuli, the simulation of the closed loop system in presence of building structural uncertainty. Moreover, there is a collation between our results and the ones extracted using robust nonlinear control. Lastly, a depiction of the inherent dynamics improvement is sketched, with reference to the frequency domain.	en
heal.advisorName	Σολδάτος, Αργύρης	el
heal.committeeMemberName	Μαράτος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Θεοτόκογλου, Ευστάθιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	163 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true