An Application of LTR Method in a DUOX System to Control a MDOF Structure Subjected to the Seismic Excitations

루프전달회복법(Loop Transfer Recovery: LTR)을 이용한 다자유도 DUOX 시스템의 지진동 제어

  • 이진호 (동의대학교 건축공학과)
  • Received : 2008.02.22
  • Accepted : 2008.05.08
  • Published : 2008.09.30

Abstract

Retaining large stability margin is essential in designing a feedback control system to deal with the uncertainties inherently existing in the mathematical model and the control apparatus. The LQG controller in general loses the stability margin due to the embed Kalman filter. The performance of a control system called LTR with a DUOX structure(LTR/DOUX) to overcome the demerit of LQG controller is to be investigated from the responses in both the time and the frequency domain. The results indicated that the LTR/DOUX recovered the gain margin of 30dB approximately 20 times more than that of LQG/DOUX, resulting in a robust stable control system.

본 연구는 칼만(Kalman) 필터 적용에 따른 LQG 제어기의 안정도 여유 상실을 극복하기위해 적용한 LTR 제어 시스템의 성능을 시간영역과 주파수영역에서 분석해 보고, 설계에 중요한 요소인 안정도 여유의 회복이 DUOX 구조물에 대해서도 실현되는지 여부를 확인해 보고자 함에 그 목적이 있다. 제어 대상의 구조물은 4층 골조로서 상부에 TMD와 AMD로 구성된 DUOX 시스템이 설치된 하이브리드 시스템이다. LTR/DUOX 제어기법으로 제어한 결과, 주파수응답의 Bode 선도를 통해 구한 게인 여유가 약 30dB로써 LQG/DUOX 제어기의 유실된 게인 여유를 20배 이상 회복시켜 보다 안정도 강인성이 우수한 제어기 설계가 구현되었다.

Keywords

References

  1. Li QS, Cao H, Li DJ, Liu DK. Optimal design of wind-induced vibration control of tall buildings and high rise structures. Wind Struct 1990. pp. 136-146
  2. Garcia L, "LQG/LTR and Fault Detection Filter Design for a Flight Control System Application", World Automation Congress 2004 Proceedings, Vol. 16, 2004. 6, pp. 205-210
  3. Lynch J. Peter "Active Structural Control Research at Kajima Corporation." Dept. of Civil & Environmental Eng. Stanford University. 1998. 9
  4. Athans Michale, 'Lecture Notes For Multivariable Control System, II', MIT School of Engineering, Cambridge MA, January 1992
  5. Son K. M. and Park J. K. "On the robust LQG control of TCSC for damping power system oscillations," IEEE Trans, Power Syst., vol. 15, no. 4, 2000, pp. 1306-1312 https://doi.org/10.1109/59.898106