Controlo fuzzy semi-activo para aparelhos de amortecimento variável na protecção sísmica

Trabalho apresentado no 10º Congresso Nacional de Sismologia e Engenharia Sísmica, 20-22 abril de 2016, Ponta Delgada, Açores, Portugal

No controlo estrutural, a lógica fuzzy, também denominada de lógica difusa, apresenta um potencial interessante no que respeita à mitigação das vibrações causadas por sismos. No presente artigo expõem-se os conceitos onde este tipo de controlo assenta, bem como os vários passos constituintes da elaboração de um algoritmo fuzzy. É apresentado, descrito e testado um algoritmo simples usando controlo fuzzy para aplicação num aparelho semi-activo com amortecimento variável para controlo de estruturas sob a acção sísmica. Com base nos dados relativos aos deslocamentos e velocidades do sistema, as funções de pertença dos resultados estabelecem o valor do amortecimento a ser seleccionado para o aparelho. Os ensaios numéricos foram efectuados utilizando um acelerograma artificial representativo da Acção Sísmica Portuguesa num modelo de um grau de liberdade. Os resultados são depois comparados com protecção passiva tradicional usando um dissipador viscoso, permitindo tecer comparações entre os dois tipos de protecção.

In the structural control, fuzzy logic, presents an interesting potential in terms of mitigating vibrations caused by earthquakes. The present article exposes the concepts on which this type of control is based, as well as the various preparation steps of a fuzzy algorithm. A simple algorithm using fuzzy control for use in a semi-active device with variable damping to control structures under seismic action is presented, described and tested. Based on system’s displacement and velocity, the membership functions of the results establish the damping value to be applied into the device. The numerical tests used an artificial accelerogram representative of the Portuguese Seismic Action in a model of a single degree of freedom. The results were then compared to the traditional passive protection using viscous dampers.