A semi-active stochastic optimal control strategy for nonlinear structural systems with MR dampers

Ying, Z.G.; Ni, Y.Q.; Ko, J.M.

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자료유형: 학술저널

저자정보: Ying, Z.G. (Department of Mechanics, Zhejiang University) Ni, Y.Q. (Department of Civil and Structural Engineering, The Hong Kong Polytechnic University) Ko, J.M. (Department of Civil and Structural Engineering, The Hong Kong Polytechnic University)

저널정보: 테크노프레스 Smart structures and systems Smart structures and systems 제5권 제1호

발행연도: 2009.1

수록면: 69 - 79 (11page)

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A non-clipped semi-active stochastic optimal control strategy for nonlinear structural systems with MR dampers is developed based on the stochastic averaging method and stochastic dynamical programming principle. A nonlinear stochastic control structure is first modeled as a semi-actively controlled, stochastically excited and dissipated Hamiltonian system. The control force of an MR damper is separated into passive and semi-active parts. The passive control force components, coupled in structural mode space, are incorporated in the drift coefficients by directly using the stochastic averaging method. Then the stochastic dynamical programming principle is applied to establish a dynamical programming equation, from which the semi-active optimal control law is determined and implementable by MR dampers without clipping in terms of the Bingham model. Under the condition on the control performance function given in section 3, the expressions of nonlinear and linear non-clipped semi-active optimal control force components are obtained as well as the non-clipped semi-active LQG control force, and thus the value function and semi-active nonlinear optimal control force are actually existent according to the developed strategy. An example of the controlled stochastic hysteretic column is given to illustrate the application and effectiveness of the developed semi-active optimal control strategy.

#nonlinear stochastic optimal control #semi-active optimal control law #MR damper #stochastic averaging #stochastic dynamical programming

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Ni, Y.Q.

소속기관 Department of Civil and Structural Engineering, The Hong Kong Polytechnic University

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Ko, J.M.

소속기관 Department of Civil and Structural Engineering, The Hong Kong Polytechnic University

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