Decentralized model reference control of flexible cable-stayed beam structures

A decentralized model reference controller is designed to reduce the magnitude of the transversal vibration of a flexible cable-stayed beam structure induced by a seismic excitation. The controller design is made based on the principle of sliding mode such that a priori knowledge

Semiactive backstepping control for vibration attenuation in structures equipped with magnetorheological actuatorscat

This paper deals with the problem of semiactive vibration control of civil engineering structures subject to unknown external disturbances (for example, earthquakes, winds, etc.). Two kinds of semiactive controllers are proposed based on the backstepping control technique. The experimental setup used is a 6-story test structure equipped with shear-mode semiactive magnetorheological dampers being installed in the Washington University Structural Control and Earthquake Engineering Laboratory (WUSCEEL). The experimental results obtained have verified the effectiveness of the proposed control algorithms

A mixed H2/H∞-based semiactive control for vibration mitigation in flexible structures

In this paper, we address this problem through the design of a semiactive controller based on the mixed H2/H∞ control theory. The vibrations caused by the seismic motions are mitigated by a semiactive damper installed in the bottom of the structure. It is meant by semiactive damper, a device that absorbs but cannot inject energy into the system. Sufficient conditions for the design of a desired control are given in terms of linear matrix inequalities (LMIs). A controller that guarantees asymptotic stability and a mixed H2/H∞ performance is then developed. An algorithm is proposed to handle the semiactive nature of the actuator. The performance of the controller is experimentally evaluated in a real-time hybrid testing facility that consists of a physical specimen (a small-scale magnetorheological damper) and a numerical model (a large-scale three-story building)

QFT control for vibration reduction in structures equipped with MR dampers

This short paper addresses the problem of designing a QFT (quantitative feedback theory) based controllers for the vibration reduction in a 6-story building structure equipped with shear-mode magnetorheological dampers. A new methodology is proposed for characterizing the nonlinear hysteretic behavior of the MR damper through the uncertainty template in the Nichols chart. The design procedure for QFT control design is briefly presented

Memnònium: de memnó al làser acústic

Treball de recerca realitzat per alumnes d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2010. Prenent com a punt de partença l'estudi del mite grec de Memnó s’ha realitzat un estudi teòric i aplicat sobre l’efecte termoacústic. La metodologia del treball passa per l'estudi del mite grec de Memnó i dels fets històrics documentats, així com de la teoria dels modes de vibració en tubs sonors i de l'efecte termoacústic, que permeten explicar el fenomen i entendre el fonament del làser acústic. Posats els fonaments, es tracta de dissenyar i construir un instrument que permeti reproduir el fenomen observat fa 2000 anys i que funcioni com un làser acústic. Finalment, amb l'instrument construït, es poden realitzar diverses anàlisis experimentals per comprovar les característiques del so emès i en quines condicions s'emet. El fenòmen del Memnònium, produït per l'efecte termoacústic, té el mateix fonament que els dispositius anomenats làsers acústics. El so emès pels dos làsers acústics que hem construït és una ona harmònica. Funcionen com tubs sonors oberts per un extrem i ressonant en el primer mode de vibració, amb un comportament equivalent al d'un diapasó. El so emès és de gran intensitat. La freqüència depèn de la longitud del tub, d'acord amb la teoria dels tubs sonors. L’efecte s'aconsegueix de la mateixa manera amb recipients de formes diverses.

La música dels llacs

Els llacs i embassaments es comporten com oscil·ladors multi modals forçats pel vent. Els modes propers als de l'agent forçant són seleccionats d'entre tot l'espectre possible, com a modes d'oscil·lació de la massa d'aigua. En general els modes predominants són els modes baixos, és a dir els modes amb pocs nodes. Això passa especialment als llacs que es poden considerar formats per dues capes. No obstant, als embassaments mediterranis l'estratificació és quasi continua degut sobretot a l'extracció d'aigua i es poden aproximar per sistemes formats per moltes capes. En aquests casos l'espectre possible d'ones internes és fa molt més gran. Als embassaments de Sau i Béznar el vent té una periodicitat de 24 hores i força modes alts d'oscil·lació. Concretament, a l'embassament de Sau hi hem detectat modes amb 2 i 3 nodes verticals i 2 nodes horitzontals (V2H2 i V3H2) i a l'embassament de Béznar modes de fins a 5 nodes verticals i un node horitzontal (V5H1). Hem fet simulacions numèriques per veure l'estructura oscil·latòria en aquests modes de vibració

Anàlisi d'un treball de força explosiva combinant màquines vibratòries i màquines inercials

L’objectiu d’aquest estudi és comparar els efectes de dos mitjans de treball sobre la força explosiva en 9 atletes de nivell autonòmic i nacional (19,6 ± 2,6 anys, 1,76 ± 7 m i 68,9 ± 3,5 kg) que entrenaren durant el període competitiu, 6 setmanes amb una freqüència de 2 cops per setmana, seguint una periodització creixent. Els subjectes varen ser dividits en 3 grups de 3 atletes cada un, però utilitzant diferents mitjans d’entrenament: el grup experimental combinant la plataforma vibratòria i les màquines inercials (1), amb un temps d’exposició a la vibració de 30’’, a una intensitat de 45 Hz i una amplitud de 5 mm amb una pausa d’1’. I de 3 sèries de 8 repeticions executades a màxima velocitat en la fase concèntrica i controlant aquesta en la fase excèntrica, amb una pausa de 3’ en les màquines io-io. El grup experimental de pesos lliures (2), va realitzar 4 exercicis: ½ squat, pliometria (CEE), multisalts horitzontals i acceleracions, seguint les pautes d’un treball de força explosiva proposat per Badillo i Gorostiaga (1995). I un grup control (3), que no realitzà cap entrenament de força. Abans i després del període d’intervenció és realitzaren els següents tests: salt sense contramoviment (SJ) i salt amb contramoviment (CMJ). Els resultats indicaren que el grup (1), (2) i (3) disminuïren significativament el SJ i el CMJ. Es conclou que l’entrenament, tant en el de combinació d’estímuls vibratoris amb màquines inercials com el de pesos lliures pareix ser un mitja que s’ha de controlar i perioditzar molt bé ja que en el període competitiu l’atleta acumula uns nivells de fatiga tant muscular com fisiològics molt superiors que en altres períodes de la temporada.

ZigBee/ZigBee PRO security assessment based on compromised cryptographic keys

Sensor networks have many applications in monitoring and controlling of environmental properties such as sound, acceleration, vibration and temperature. Due to limitedresources in computation capability, memory and energy, they are vulnerable to many kinds of attacks. The ZigBee specification based on the 802.15.4 standard, defines a set of layers specifically suited to sensor networks. These layers support secure messaging using symmetric cryptographic. This paper presents two different ways for grabbing the cryptographic key in ZigBee: remote attack and physical attack. It also surveys and categorizes some additional attacks which can be performed on ZigBee networks: eavesdropping, spoofing, replay and DoS attacks at different layers. From this analysis, it is shown that some vulnerabilities still in the existing security schema in ZigBee technology.

Màquina per l'anàlisi de vibracions

Disseny d'una màquina per l'anàlisis de vibracions d'un grau de llibertat, lliures i forçades. A partir del prototip inicial es realitza la construcció i la comprovació del funcionament.

Equivalent representation form of oscillators with elastic and damping nonlinear terms

In this work we consider the nonlinear equivalent representation form of oscillators that exhibit nonlinearities in both the elastic and the damping terms. The nonlinear damping effects are considered to be described by fractional power velocity terms which provide better predictions of the dissipative effects observed in some physical systems. It is shown that their effects on the system dynamics response are equivalent to a shift in the coefficient of the linear damping term of a Duffing oscillator. Then, its numerical integration predictions, based on its equivalent representation form given by the well-known forced, damped Duffing equation, are compared to the numerical integration values of its original equations of motion. The applicability of the proposed procedure is evaluated by studying the dynamics response of four nonlinear oscillators that arise in some engineering applications such as nanoresonators, microresonators, human wrist movements, structural engineering design, and chain dynamics of polymeric materials at high extensibility, among others

Decentralized model reference control of flexible cable-stayed beam structures

A decentralized model reference controller is designed to reduce the magnitude of the transversal vibration of a flexible cable-stayed beam structure induced by a seismic excitation. The controller design is made based on the principle of sliding mode such that a priori knowledge

Active control of structures with uncertain coupled subsystems and actuator dynamics

This paper deals with the problem of stabilizing a class of structures subject to an uncertain excitation due to the temporary coupling of the main system with another uncertain dynamical subsystem. A Lyapunov function based control scheme is proposed to attenuate the structural vibration. In the control design, the actuator dynamics is taken into account. The control scheme is implemented by using only feedback information of the main system. The effectiveness of the control scheme is shown for a bridge platform with crossing vehicle

Semiactive backstepping control for vibration attenuation in structures equipped with magnetorheological actuatorscat

This paper deals with the problem of semiactive vibration control of civil engineering structures subject to unknown external disturbances (for example, earthquakes, winds, etc.). Two kinds of semiactive controllers are proposed based on the backstepping control technique. The experimental setup used is a 6-story test structure equipped with shear-mode semiactive magnetorheological dampers being installed in the Washington University Structural Control and Earthquake Engineering Laboratory (WUSCEEL). The experimental results obtained have verified the effectiveness of the proposed control algorithms