• Coupled systems mechanics
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• 제7권6호
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• pp.707-729
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• 2018

The semi-active optimal vibration control of nonlinear torsion-bar suspension vehicle systems under random road excitations is an important research subject, and the boundedness of MR dampers and the uncertainty of vehicle systems are necessary to consider. In this paper, the differential equations of motion of the coupling torsion-bar suspension vehicle system with MR damper under random road excitation are derived and then transformed into strongly nonlinear stochastic coupling vibration equations. The dynamical programming equation is derived based on the stochastic dynamical programming principle firstly for the nonlinear stochastic system. The semi-active bounded parametric optimal control law is determined by the programming equation and MR damper dynamics. Then for the uncertain nonlinear stochastic system, the minimax dynamical programming equation is derived based on the minimax stochastic dynamical programming principle. The worst-case disturbances and corresponding semi-active bounded parametric optimal control are obtained from the programming equation under the bounded disturbance constraints and MR damper dynamics. The control strategy for the nonlinear stochastic vibration of the uncertain torsion-bar suspension vehicle system is developed. The good effectiveness of the proposed control is illustrated with numerical results. The control performances for the vehicle system with different bounds of MR damper under different vehicle speeds and random road excitations are discussed.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.63-71
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• 2002

본 논문에서는 미국토목학회(ASCE)의 사장교에 대한 첫번째 벤치마크 문제를 이용하여 제어-구조물 상호작용을 고려한 새로운 반능동제어 기법을 제안하였다. 이 벤치마크 문제에서는 2003년 완공 예정으로 미국 Missouri주에 건설 중인 Cape Girardeau 교를 대상 구조물로 고려하였다. Cape Girardeau 교는 New Madrid 지진구역에 위치하고, Mississippi 강을 횡단하는 주요 교량이라는 점 때문에 설계단계에서부터 내진 문제를 중요하게 고려하였다. 본 연구에서는 MR 유체 감쇠기를 제어 장치로 제안하였고, clipped-optimal 알고리듬을 제어 알고리듬으로 사용하였다. 또한, 대용량 MR 유체 감쇠기 실험 결과를 이용하여, Bingham 모델, Bouc-Wen 모델, 수정된 Bouc-HWen 모델과 같이 수치해석에 이용할 수 있는 다양한 동적 모델을 개발하였다. MR 유체 감쇠기는 제어가능한 에너지 소산장치이며 구조물에 에너지를 가하지 않기 때문에 제안된 제어기법은 한정입출력 안정성이 보장된다. 수치해석을 통해, MR 유체 감쇠기를 이용한 반능동제어 기법이 사장교의 응답 감소에 효과적인 방법임을 증명하였다.