كنترل فازي هم تكاملي همكار ميراگر سيال مغناطيسي براي كاهش خسارت سازه

Cooperative Coevolution Fuzzy Control of MR Damper for Damage Reduction of Structures

در اين مقاله كاهش خسارت سازه‌ها در مقابل زلزله به روش كنترل نيمه فعال ميراگر سيال مغناطيسي مورد بررسي قرار گرفته است. الگوريتم كنترل فازي از روش‌هاي كنترل هوشمند است كه در مقابل روش‌هاي كنترل كلاسيك، از توانمندي‌هايي نظير قابليت پرداختن به مسائل غيرخطي، انطباق پذيري و استقامت نسبت به خطاها و عدم قطعيت برخوردار است. اما به دليل عدم يادگيري كنترل كننده فازي از تركيب آن با الگوريتم ژنتيك بهره برده مي‌شود كه اين تركيب در برخي موارد با مشكلاتي همچون همگرايي زودهنگام حول هدف نادرست رنج مي‌برد. بنابراين در اين پژوهش به معرفي و طرح كنترل كننده فازي هم تكاملي همكار پرداخته مي‌شود كه در آن پارامترهاي توابع عضويت و قوانين در دو گونه جدا از هم جستجو مي‌گردد. براي ارزيابي و مقايسه اين كنترل كننده‌ با برخي كنترل كننده‌هاي ديگر، اين روش‌ها بر روي ميراگر سيال مغناطيسي در يك سازه مرجع سه طبقه در مقابل زلزله‌هاي مختلف به كار گرفته شده و نتايج آن‌ها مقايسه گرديده اند. نتايج بدست آمده نشان دهنده عملكرد مطلوب‌تر كنترل كننده فازي هم تكاملي همكار نسبت به ساير كنترل كننده‌هاي ديگر بوده كه توانسته خسارت در سازه را در زلزله‌هاي مختلف به طور متوسط 79 درصد كاهش دهد.

In this research, damage reduction of structures is studied using semi-active control of MR dampers. Fuzzy control is an intelligent control method in contrast to classical control with some specific capabilities such as handling non-linear and complex systems, adaptability and robustness to errors and uncertainties. However, due to lack of learning ability of fuzzy controller, it is used in combination with a genetic algorithm, which in turn suffers from some problems like premature convergence around an incorrect target.Therefore, in this research, the introduction of the cooperative coevolution fuzzy controller in which the parameters of membership functions and rules will be searched in two separate species. To investigate and compare the performance of this controller with some other controllers, these methods are implemented on a three story benchmark nonlinear structure. The results showed that the performance of the cooperative coevolution fuzzy controller is better than the other controllers and can reduce the average damage of the structure up to %79.