Thesis Simulación híbrida en tiempo real de sistemas estructurales equipados con amortiguadores magneto-reológicos
Date
2022-11-11
Authors
Quiroz Roa, María Elena Francisca
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Abstract
La simulación híbrida en tiempo real (RTHS, por sus siglas en inglés) requiere de subestructuras
numéricas y experimentales para obtener la respuesta de un sistema emulado sujeto a una excitación basal. Además, esta técnica permite cuantificar los efectos de incertidumbres en los parámetros en la respuesta de un sistema estructural, y capturar la dinámica de sistemas dependientes de la frecuencia del ensayo. Este enfoque demuestra ser eficiente en experimentación con especímenes no lineales. En particular, la literatura presenta algunos ensayos de RTHS con amortiguadores magneto-reológicos (MR, por sus siglas en inglés) como especímenes, un dispositivo de control semi-activo que provee importante reducción en las vibraciones de la respuesta de los sistemas estructurales. Los retrasos temporales en la experimentación con RTHS ocurren, principalmente, debido a la interacción existente entre el actuador junto con el especímen. Ante esto, se han desarrollado diversos
métodos de control para compensar las dinámicas del actuador y minimizar los errores de sincronización en RTHS. Mediante los métodos actuales se requiere de calibración manual de los parámetros del controlador, que puede resultar un proceso lento e iterativo. Algunos métodos incipientes han desarrollado algoritmos que no requieren de calibración de un modelo mediante identificación de sistemas del especímen de ensayo. Sin embargo, ninguno de ellos ha sido validado en sistemas no lineales. En este estudio, la respuesta sísmica de un edificio equipado con un amortiguador MR es examinado mediante RTHS. Este trabajo busca probar la robustez de un método de compensación adaptivo basado en modelos (AMBC, por sus siglas en inglés) con calibración robusta de los parámetros adaptivos en especímenes no lineales como amortiguadores MR. Para este propósito, un problema benchmark es estudiado en un entorno virtual utilizando MATLAB/Simulink, con un amortiguador MR como subestructura experimental, controlado mediante un algoritmo denominado clipped-optimal control con algoritmos de control lineal cuadrático gaussiano (LQG). Los resultados demuestran que AMBC provee la robustez necesaria a los ensayos de RTHS contra los errores de sincronización y la incertidumbre dada por los especímenes con propiedades altamente no lineales y dependientes del tiempo.
Description
Keywords
SIMULACION HIBRIDA EN TIEMPO REAL , AMORTIGUADOR MAGNETO-REOLOGICO