DMAYE- Deprem Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Yazar "Abdollahirad, Mahdi" ile DMAYE- Deprem Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeWavelet Yaklaşımını İçeren Lqr Tekniği İle Yapıların Optimal Kontrolu(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-02-14) Abdollahirad, Mahdi ; Aldemir, Ünal ; 10027721 ; Deprem Mühendisliği ; Earthquake EngineeringDünyada yapı alanında yürütülen faaliyetler incelendiğinde, yapıların daha yüksek ve daha hafif yapılması yönünde ilerleme olduğu görülmektedir. Bu özelliklerinden dolayı söz konusu yapılar daha esnek ve sönüm oranları da daha azdır. Bunun sonucunda yapıların yaşam konforunda azalma olmaktadır. Günümüzde yapıların titreşimini minimuma indirmek için çeşitli teknikler mevcuttur. Bu araştırmada yapıların titreşim kontrolü için kullanılan LQR (doğrusal kuadratik düzenleyici) algoritmalarında wavelet tekniği ile yapılacak iyileştirme incelenmiştir. Deprem gibi rastgele yükler karakter itibariyle dinamik ve değişken frekans özelliğine sahiptir. Bundan dolayı sistemin doğal frekansı ve depremin baskın frekanslarının birbirlerine çok yakın olduğu durumlarda rezonans benzeri durumlara oluşur. Klasik LQR kontrolunda ağırlık matrisleri önceden belirlenir ve yapı dış kuvvetlerin etkisinde kontrol edilirken sabit kalırlar. Bu sebepten dolayı rezonansın yapıya etkisini göz önüne almak için LQR kontrol yönteminde iyileştirme amaçlı değişiklik yapmak gerekmektedir. Eğer R ağırlık matrisinin elemanları depremin tüm kontrol aralığında Q ağırlık matrisinin elemanlarından çok daha fazla olursa yapının tepkisi azalır. Fakat buna karşılık kontrol kuvvetleri ve dolayısıyla da maliyet artar. Bu sorunu çözmek için, ağırlık matrisini yapının her andaki ihtiyacına göre değiştirmek uygun bir çözüm olabilir. Rezonansın olduğu frekanslarda yapının tepkisini azaltmak için ağırlık matrislerini belirtilen frekans bantlarında revize etmek gerekir. Eğer R ağırlık matrisi rezonansın ortaya çıktığı alt aralıklarda azaltılırsa kontrol enerjisinin gereksiz artışı önlenebilir. Bunun için deprem sinyalini ayrıştırmak gerekir ki; deprem frekansları her zaman aralığında belirlensin. Sinyalleri ayrıştırmak için çeşitli yollar mevcuttur. Fourier analizi sinyalleri zaman alanından frekans alanına dönüştüren klasik bir yöntemdir. Fourier analizi tekniğinin en önemli kusurlarından biri frekans alanına dönüştürmede zaman alanındaki bilgiler silinmektedir. Sonuç olarak, Fourier dönüşümündeki bir sinyale bakınca belirli bir olayın ne zaman olduğunu belirtmek zordur. Eğer sinyal özellikleri dönüşüm süresince fazla değişmedi ise, başka bir değişle sinyal sabit (stationary) kalırsa hiçbir sorun yaşanmaz. Ama deprem sabit olmayan özelliklere sahiptir ve bundan dolayı Fourier dönüşümüyle belirtilen özellikleri gözlemek mümkün değildir. Belirtilen sorunu çözmek için bu çalışmada daha önce geliştirilen Wavelet yöntemi kullanılmıştır. Wevelet yönteminin her andaki zaman-frekans dönüşüm özelliğinden yararlanarak LQR algoritmasını iyileştirmek mümkündür. İlk andan itibaren son kontrol anına kadar, her frekans bandında deprem nedeniyle oluşan enerji sonucunda Wavelet in her andaki ayrık kontrol değeri güncellenir. Bu bilgiler her frekans bandındaki ağrılık matrislerini güncellemek için kullanılır. Bu nedenle kazanç matrisleri zamanla değiştiği için karşı gelen Riccati matris denklemleri de değişmektedir. Klasik LQR kontrol yönteminde Q ve R ağırlık matrisleri sabit iken, bu çalışmada incelenen yöntemde kazanç matrislerinin önceden belirlenen ağırlık matrislerinden elde edilmesi yerine her andaki tepkiye bağlı olarak wavelet yaklaşımı ile güncellenen ağırlık matrislerinden elde edilen kazanç matrisleri kullanılmaktadır. Önerilen yöntemin etkinliğini gösterebilmek için, deprem etkisinde ve en üst katında aktif sönümleyici olan ve fay hattına yakın 10 katlı bir binanın dinamik davranışı araştırılmış ve önerilen yöntemin LQR yaklaşımını iyileştirmek için kullanılabileceği gösterilmiştir.