كاربرد نظريه آشوب در كنترل فعال سازه‌ها

امروزه بزرگ ترين چالش مهندسي سازه، طراحي بهينه سازه ها در برابر بارهاي ناشي از زمين لرزه و بادهاي شديد است. محدوديت هاي روش-هاي سنتي طراحي سازه ها منجر به بكارگيري و استفاده از فناوري سازه هاي هوشمند شده است. از اين رو، كاربرد سيستم هاي كنترل فعال بهينه در سازه هاي هوشمند به طور چشمگيري افزايش يافته است. براي پياده سازي اين سيستم هاي كنترل، الگوريتم هاي مختلفي مورد استفاده قرار گرفته اند. همچنين، تحقيقات متعددي به كنترل پاسخ ساختمان هاي برشي چند درجه آزادي با استفاده از تاندون فعال پرداخته-اند. از ديدگاه رياضي، اين مسأله به صورت يك مسأله بهينه سازي طبقه بندي شده است كه كنترل فعال بهينه لحظه اي(IOAC) تابع هدف آن است. در اين راستا، شاخص عملكرد بهينه ي لحظه اي، يك هماهنگي دوسويه بين كاهش پاسخ سازه اي و كمينه سازي نيروي كنترلي مورد نياز، برقرار مي كند. در اين مقاله، براي بهبود نسخه اصلي تكنيك بهينه سازي ازدحام ذرات، نظريه آشوب با بكارگيري نگاشت دايره مورد استفاده قرار گرفته است. الگوريتم حاصله براي تعيين نيروي بهينه سيستم تاندون فعال استفاده شده است. به منظور شبيه‌سازي عددي، يك ساختمان برشي سه طبقه مورد بررسي قرار گرفته است تا كارايي و كفايت روش پيشنهادي تعيين شود. ساختمان مذكور، قبلا در نوشته هاي فني با روش هاي ديگر كنترل شده است. بررسي نتايج و مقايسه آن با ساير روش ها نشان مي دهد كه با استفاده از نگاشت دايره در الگوريتم بهينه سازي ازدحام ذرات، پاسخ هاي سازه به ميزان قابل توجهي كاهش يافته است. اين تحقيق، نشان مي‌دهد كه استفاده از نظريه آشوب، كارايي كنترل فعال بهينه را افزايش مي دهد.