KR100837576B1 - Vibration controlling method of structure - Google Patents

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KR100837576B1
KR100837576B1 KR1020070014965A KR20070014965A KR100837576B1 KR 100837576 B1 KR100837576 B1 KR 100837576B1 KR 1020070014965 A KR1020070014965 A KR 1020070014965A KR 20070014965 A KR20070014965 A KR 20070014965A KR 100837576 B1 KR100837576 B1 KR 100837576B1
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김두기
김동현
장성규
장상길
김강주
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군산대학교산학협력단
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D19/00Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase
    • G05D19/02Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase characterised by the use of electric means

Abstract

A method for controlling oscillation of structures is provided to apply a control force to the structure by utilizing grating typed training patterns based on CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller). Grating typed training patterns having a status vector by displacement(u) and speed, and a control force are formed. Distances with four training patterns are obtained by using the status vector of structures on an external force and a grating probabilistic neural network. By applying a large weighted value to control force corresponding to close training patterns and a small weighted value to control force corresponding to distant training patterns, four control forces(fc) are processed. By adding control force variation amounts to the processed control force, the added force is applied to the structure.

Description

구조물의 진동 제어 방법 {Vibration controlling method of structure}Vibration controlling method of structure

도 1은 상태벡터와 제어력으로 구성된 격자 확률 신경망의 기본 개념도를 나타낸다.1 shows a basic conceptual diagram of a grid probability neural network composed of a state vector and a control force.

도 2는 클래스 영역과 경계에 관한 개념도를 나타낸다.2 shows a conceptual diagram of class regions and boundaries.

도 3은 밀도함수 추정을 위한 Parzen 방법을 나타낸다.3 shows a Parzen method for density function estimation.

도 4는 확률 신경망의 구조를 나타낸다.4 shows the structure of a probabilistic neural network.

도 5는 학습층의 구조를 나타낸다.5 shows the structure of the learning layer.

도 6는 본 발명에 따른 적용 대상 구조물을 나타낸다.6 shows a structure to be applied according to the present invention.

도 7는 본 발명에 따른 격자 확률 신경망 제어기 블록 다이어그램을 나타낸다.7 shows a grid probability neural network controller block diagram according to the present invention.

본 발명은 구조물의 진동 제어방법에 관한 것으로, 구체적으로는 CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller)의 기본 개념을 도입함으로써 얻어진 격자 확률 신경망을 사용하여 외력을 받는 구조물의 진동을 제어하는 구조물의 진동 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vibration control method of a structure, and more particularly, to a vibration control method of a structure for controlling vibration of an external force using a grid probability neural network obtained by introducing a basic concept of a cerebellar model articulation controller (CMAC). It is about.

일반적으로 현대 구조물들은 새로운 재료와 시공기술의 발달로 고층화되고 장대화되었으나, 외부 하중에 대하여 구조물이 쉽게 진동하며, 과도한 진동은 사용성 및 구조물의 심각한 손상의 원인이 된다. In general, modern structures have been increased and enlarged due to the development of new materials and construction techniques, but the structures easily vibrate against external loads, and excessive vibrations cause serious damage to the usability and structure.

따라서, 구조물의 외력에 대한 제진(制震)은 특히 고층화되고 있는 근래의 건물 기타 구조물에 있어서 매우 중요한 기술로 자리매김 하고 있다.Therefore, damping against external force of the structure has become a very important technology especially in the recent building and other structures which are getting higher.

제진 방법으로는 외부에서 오는 진동과 이에 따른 구조물의 진동을 계측하여 구조물의 내부와 외부에서 구조물의 진동에 대응한 제어력을 가하여 구조물의 진동을 저감시키는 '능동제어 방법'과 구조물의 강성 등을 입력진동의 특성에 대응하도록 하여 구조물을 제어하는 '수동제어 방법' 이 있다. In the vibration damping method, input the 'active control method' to reduce the vibration of the structure by applying the control force corresponding to the vibration of the structure inside and outside the structure by measuring the vibration from the outside and thus the structure's vibration. There is a 'manual control method' that controls the structure by responding to the characteristics of vibration.

기존의 능동제어 방법에는 최적제어, 퍼지(Fuzzy)제어, 신경망 제어 등이 있으며, 본 발명은 격자확률신경망을 이용한 능동제어 방법이다.Existing active control methods include optimal control, fuzzy control, neural network control, etc. The present invention is an active control method using a grid probability neural network.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 진동으로 인한 구조물의 손상 및 위험성을 최소화시킬 수 있는 진동 제어방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a vibration control method that can minimize the damage and risk of the structure due to vibration.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above technical problem,

변위와 속도로 이루어진 상태 벡터와 제어력으로 이루어진 격자 형태의 훈련 패턴을 형성하는 단계;Forming a training pattern in the form of a lattice consisting of a state vector consisting of displacement and velocity and a control force;

격자 확률 신경망을 이용하여 외력에 대한 구조물의 상태 벡터와 인접한 4개의 훈련패턴을 사용하여 각각 4개의 훈련패턴과의 거리를 구하는 단계;Using a grid probability neural network to obtain a distance from each of the four training patterns using four training patterns adjacent to the structure state vector of the structure;

거리가 가까운 훈련패턴에 해당하는 제어력에는 큰 가중치를 부여하고, 거리가 먼 훈련패턴에 해당하는 제어력에는 작은 가중치를 부여하여 이들 4개의 제어력을 조합하는 단계; Combining the four control forces by giving a large weight to the control force corresponding to the training pattern close to the distance and giving a small weight to the control force corresponding to the training pattern far from the distance;

제어력 변화량과 위 단계에서 조합된 제어력을 더하여 구조물에 가하는 단계; 및Adding a control force change amount and the combined control force in the above step and applying it to the structure; And

제어력 변화량과 가중치를 곱한 값을 기존의 4개의 훈련패턴에 해당하는 제어력에 분배하여 기존의 제어력을 업데이트하는 단계.를 포함하는 구조물의 진동 제어방법을 제공한다.Distributing a value obtained by multiplying a control force change amount and a weight to a control force corresponding to four existing training patterns to update the existing control force.

이하에서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 따른 구조물의 진동 제어방법은 진동으로 인한 구조물의 손상 및 위험성을 최소화시킬 수 있는 방법으로서, 격자확률신경망을 사용하여 외력을 받는 구조물의 진동을 제어하게 된다. 상기 본 발명에 따른 격자확률신경망은 격자 형태의 훈련패턴을 이용하여 외력에 대한 구조물의 상태 벡터에 해당하는 제어력을 구조물에 가하게 되며, 이를 통해 구조물의 진동을 제어하게 되며, 상기 격자의 훈련패턴은 학습을 통해 최적의 훈련패턴으로 업그레이드될 수 있다는 특징을 갖는다.Vibration control method of the structure according to the present invention is a method that can minimize the damage and risk of the structure due to the vibration, it is to control the vibration of the structure receiving the external force using the grid probability neural network. The grid probability neural network according to the present invention applies a control force corresponding to the state vector of the structure with respect to the external force by using the training pattern of the grid shape to the structure, thereby controlling the vibration of the structure, the training pattern of the grid It can be upgraded to an optimal training pattern through learning.

본 발명에 따른 진동 제어방법은, 변위와 속도로 이루어진 상태 벡터와 제어력으로 이루어진 격자 형태의 훈련 패턴을 형성하고, 외력에 대한 구조물의 상태 벡터와 인접한 4개의 훈련패턴을 사용하여 각각의 거리를 구한 후, 거리가 가까운 훈련패턴에 해당하는 제어력에는 큰 가중치를 부여하고, 거리가 먼 훈련패턴에 해당하는 제어력에는 작은 가중치를 부여하여 이들 4개의 제어력 각각에 대하여 거리 와 비례하는 가중치를 계산하여 1개의 제어력으로 결정하게 된다.In the vibration control method according to the present invention, a training pattern in the form of a lattice formed of a state vector and a control force of displacement and velocity is formed, and each distance is obtained by using four training patterns adjacent to a state vector of the structure for external force. Then, a large weight is given to a control force corresponding to a training pattern with a close distance, and a small weight is given to a control force corresponding to a training pattern with a long distance, and a weight proportional to the distance is calculated for each of these four control forces. It is determined by the control power.

상기 제어력은 하기 수학식 1과 같이 구조물의 상태벡터와 제어이득의 곱으로 나타낼 수 있다:The control force may be expressed as a product of the state vector of the structure and the control gain as shown in Equation 1 below:

<수학식 1><Equation 1>

Figure 112007013308635-pat00001
Figure 112007013308635-pat00001

식중, z는 구조물의 상태벡터, G는 제어이득을 나타내며, [R]은 가중치 행렬을 나타내고, [Le]는 상태공간에서 외력의 위치를 나타내는 행렬이며, [S]는 하기 수학식 2의 Riccati 행렬방정식의 해를 나타낸다:In the formula, z denotes the state vector of the structure, G denotes the control gain, [R] denotes the weight matrix, [L e ] denotes the position of the external force in the state space, and [S] Represents the solution of the Riccati matrix equation:

<수학식 2><Equation 2>

Figure 112007013308635-pat00002
Figure 112007013308635-pat00002

[Q]와 [R]은 가중치 행렬을 나타내고, [A]는 시스템 행렬을 나타내며, T는 전치행렬을 나타내는 기호이다.[Q] and [R] represent a weight matrix, [A] represents a system matrix, and T represents a transpose matrix.

상기 제어력을 나타내는 수학식 1은 다음 과정을 통해 구할 수 있다.Equation 1 representing the control force can be obtained through the following process.

[수학식 21][Equation 21]

Figure 112007013308635-pat00003
Figure 112007013308635-pat00003

여기에서 [M] 및 [C], [K]는 각각 n X n 질량 및 감쇠, 강성 행렬이며, {u(t)}는 구조물의 상대변위, {fc(t)}는 제어력 벡터, {fe(t)}는 지진하중

Figure 112007013308635-pat00004
에 비례하는 외력하중이며,
Figure 112007013308635-pat00005
Figure 112007013308635-pat00006
는 제어력과 외력의 작용 위치를 0과 1로 나 타내고 있는 위치행렬로 다음과 같다:Where [M], [C] and [K] are n X n mass, damping and stiffness matrices, respectively, {u (t)} is the relative displacement of the structure, {f c (t)} is the control force vector, { f e (t)} is the earthquake load
Figure 112007013308635-pat00004
Is an external force proportional to
Figure 112007013308635-pat00005
And
Figure 112007013308635-pat00006
Is a position matrix representing the positions of control and external forces acting as 0 and 1 as follows:

Figure 112007013308635-pat00007
Figure 112007013308635-pat00007

Figure 112007013308635-pat00008
Figure 112007013308635-pat00008

여기에서

Figure 112007013308635-pat00009
는 지진시 지반가속도이며,
Figure 112007013308635-pat00010
Figure 112007013308635-pat00011
는 일구현예에서는 1층 구조물에 대한 예로 제어력과 외력의 위치가 1만 존재한다. 상기 수학식 21을 바로 사용하기는 매우 어려우므로 상기 수학식 21을 하기 수학식 22의 상태공간방정식으로 전개해야 된다. 전개 과정은 다음과 같다. From here
Figure 112007013308635-pat00009
Is the ground acceleration during the earthquake,
Figure 112007013308635-pat00010
And
Figure 112007013308635-pat00011
In one embodiment, there is only one position of control force and external force as an example of a one-story structure. Since it is very difficult to directly use Equation 21, Equation 21 should be developed as the state space equation of Equation 22 below. The development process is as follows.

상기 수학식 21에서 질량행렬 [M]의 역행렬을 양변에 곱해주면 다음 식과 같다.In Equation 21, if the inverse of the mass matrix [M] is multiplied by both sides, the following equation is obtained.

Figure 112007013308635-pat00012
Figure 112007013308635-pat00012

변위와 속도 항을 상태벡터

Figure 112007013308635-pat00013
로 나타내면 상기 수학식 1은 다음과 같이 나타낼 수 있다.Displacement and velocity terms in state vector
Figure 112007013308635-pat00013
Equation
1 can be expressed as follows.

Figure 112007013308635-pat00014
Figure 112007013308635-pat00014

In other words

Figure 112007013308635-pat00015
Figure 112007013308635-pat00015

위의 식은 다음의 행렬식 형태의 상태공간 방정식으로 나타낼 수 있다.The above equation can be expressed as a state-space equation in the form of the following determinant.

[수학식 22][Equation 22]

Figure 112007013308635-pat00016
Figure 112007013308635-pat00016

여기서here

Figure 112007013308635-pat00017
Figure 112007013308635-pat00017

여기에서 {z(t)}는 상태 벡터, [A}는 시스템 행렬, [Lc] 및 [Le]는 상태공간에서 제어력과 외력의 위치를 나타내는 행렬이다.Where {z (t)} is a state vector, [A} is a system matrix, and [L c ] and [L e ] are matrices representing the positions of the control and external forces in the state space.

상기 상태공간방정식은 Matlab Simulink를 사용하여 구조물로 모사할 수 있다. 격자확률신경망 제어기의 훈련패턴은 제어하기 전의 구조물의 최대 및 최소 응답 사이의 균등한 상태벡터와 상태벡터에 해당하는 제어력을 도 1과 같이 격자형태로 구성하며, 제어력은 하기 수학식 1과 같이 구조물의 상태벡터와 제어이득의 곱으로 구할 수 있다.The state space equation can be simulated into a structure using Matlab Simulink. The training pattern of the grid probability neural network controller configures the control force corresponding to the state vector and the state vector between the maximum and minimum responses of the structure before the control in a grid form as shown in FIG. 1, and the control force is represented by Equation 1 below. It can be found as the product of the state vector of and the control gain.

<수학식 1><Equation 1>

Figure 112007013308635-pat00018
Figure 112007013308635-pat00018

제어이득 [G]는 하기 수학식 2의 Riccati 행렬방정식의 해인 [S]를 통해서 구할 수 있으며,The control gain [G] can be obtained from [S] which is the solution of the Riccati matrix equation of Equation 2 below.

<수학식 2><Equation 2>

Figure 112007013308635-pat00019
Figure 112007013308635-pat00019

[Q]와 [R]은 가중치 행렬을 나타낸다.[Q] and [R] represent the weight matrix.

본 발명은 상기 구조물의 진동 문제를 해결하기 위하여 CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller)의 기본 개념을 도입하여 확률신경망이론을 발전시켜 구조물의 능동제어 알고리즘과 학습기법을 제안하였으며, 제어하기 전의 구조물의 상태공간(State-space) 벡터의 최대 및 최소값과 제어이득(G)을 이용하여 격자 형태의 훈련패턴을 구성하는 방법을 제안하였다. 또한 지진하중에 대하여 제안된 방법으로 구조물을 제어하였으며, 최급하강법을 이용한 학습기법으로 구조물의 제어와 동시에 기존의 훈련패턴을 업그레이드 하는 방법을 제안하였다. 다음은 본 발명의 바탕이 되는 기본 확률신경망 이론이다.The present invention introduces the basic concept of CMAC (Cerebellar Model Articulation Controller) to solve the vibration problem of the structure, develops the probabilistic neural network theory, suggests the active control algorithm and the learning method of the structure, and the state space of the structure before control. We proposed a method of constructing a training pattern in the form of a grid using the maximum and minimum values of the (state-space) vector and the control gain (G). Also, the structure is controlled by the proposed method for seismic loads, and the method of upgrading the existing training pattern is also proposed with the control of the structure as the learning method using the best descending method. The following is a basic probability neural network theory underlying the present invention.

실험의 결과나 표본 등에서 얻은 자료들을 어떤 성질에 따라 동질적인 몇 개의 클래스(class 또는 cluster)로 나누어 분류해야 할 경우, 클래스 분석(class analysis)을 사용할 수 있다. 다변량 통계분석(multivariate analysis) 방법 중에 하나인 클래스 분석이란 N개의 개체들을 대상으로 P개의 변수를 측정했을 경우에, 관측한 P개의 변수들을 이용하여 N개 개체들 사이의 유사성(similarity)의 정도를 거리(distance)로 나타내어(또는 정량화하여), 개체들을 거리가 가까운 순서대로 분류하는 통계적 분석 방법이다. 통상적인 클래스 분석의 과정은 다음과 같다.You can use class analysis when you need to classify the data obtained from experiments or samples into several homogeneous classes (classes or clusters) according to some property. Class analysis, one of the multivariate analysis methods, is to measure the degree of similarity between N entities using the observed P variables when the P variables are measured for N entities. It is a statistical analysis method that classifies objects in order of distance, represented by distance (or quantified). A typical class analysis process is as follows.

(1) N개의 개체에 대하여 P개의 변수를 설정하여 측정한다.(1) Measure by setting P variables for N individuals.

(2) 모든 개체들간의 거리를 계산하여 거리행렬을 구한다. 여기서 개체간의 거리가 가까울수록 개체간의 유사성이 크다.(2) Calculate the distance matrix by calculating the distance between all objects. Here, the closer the distance between individuals, the greater the similarity between them.

(3) 거리행렬에 근거하여 개체들을 클래스로 분류한다.(3) Classify objects into classes based on distance matrices.

일반적으로 두 개의 벡터 X1과 X2에 대한 거리를 나타나내는 주요 측도로는 유클리드 거리(Euclidean distance), 체비쉐프 거리(Chebychev distance), 시가 거리(City-block 또는 Manhattan distance)등이 있으며, 거리는 두 개체간의 유사성이 클수록 작고, 작을수록 크게 나타난다.In general, the main measures of distance for two vectors X 1 and X 2 are Euclidean distance, Chebychev distance, and City-block or Manhattan distance. The larger the similarity between two individuals, the smaller the smaller.

확률신경망(Probabilistic Neural Network: PNN)은 Bayes 의사결정론과 확률밀도함수 추정을 위한 Parzen Window 방법을 조합하여, 어떤 개체가 어떤 클래스에 속하는지를 판별하는 분류자(classifier)이다(도 2 참조). 확률신경망은 두 개 이상의 훈련패턴들에서 학습된 알고리즘으로 모형화하며, 어떤 입력 개체에 대해 클래스들과의 거리를 계산하여 그 개체가 속한 클래스를 결정하게 된다.Probabilistic Neural Network (PNN) is a classifier that determines which entity belongs to which class by combining Bayes decision theory and Parzen Window method for estimating probability density function (see FIG. 2). Probabilistic neural networks are modeled by algorithms learned from two or more training patterns, and the distance to classes for an input entity is determined to determine the class to which the entity belongs.

유형을 분류하는 방법은 근본적으로 유형 분류에 있어서 기대위험을 최소화 하는 것이며, Bayesian 의사결정론은 이러한 방법 중에 하나이며, 다수의 클래스를 포함하는 문제에 적용할 수 있다. 예를 들어 θ가 클래스 A와 B중에 하나인 θA 혹은 θB라고 가정하자. 차수가 p인 벡터 X=[X1…Xj…Xp]T로 나타낸 측도를 사용하여 θ=θA인지 θ=θB 인지를 결정하는 Bayesian 확률방법은 다음과 같다.The classification of types is essentially the minimization of expected risk in classification, and Bayesian decision-making is one of these methods and can be applied to problems involving multiple classes. For example, suppose that θ is one of classes A and B, θ A or θ B. Vector of order p X = [X 1 ... X j … The Bayesian probability method for determining whether θ = θ A or θ = θ B using the measure represented by X p ] T is as follows.

Figure 112007013308635-pat00020
Figure 112007013308635-pat00020

여기서 fA(X)와 fB(X) 는 각각 클래스 A와 B에 대한 확률밀도함수(PDF: Probabilistic Density Function)이며, lA와 lB는 각각 잘못된 결정과 관련된 손실계수(loss coefficient)이다. 만약 오류가 없는 정확한 결정이라면 손실계수는 0이다. 또한 hA는 θ=θA가 될 사전확률(prior probability)이고, hB=1-hA는 θ=θB가 될 사전 확률이다. Bayesian 의사결정론을 사용할 경우에 사전확률 h와 손실계수 1을 모든 클래스에 대하여 같다고 가정하면, 위 식을 사용하여 유형을 분류하는 경우 확률밀도함수만으로 클래스를 결정한다.Where f A (X) and f B (X) are the Probabilistic Density Functions (PDF) for classes A and B, respectively, and A and l B are the loss coefficients associated with the bad decision, respectively. . If the error is an accurate decision, the loss factor is zero. H A is the prior probability that θ = θ A , and h B = 1-h A is the prior probability that θ = θ B. When Bayesian decision theory is used, assuming that the prior probability h and the loss factor 1 are the same for all classes, the class is determined only by the probability density function.

Parzen (1962)은 클래스들의 확률밀도함수들의 합이 연속이라면, 이것은 전체 밀도함수로 점근(漸近, Asymptotical)한다는 것을 보였다(도 3 참조). 도 3에 나타낸 바와 같이 각 변수들의 확률밀도함수가 동일한 Gaussian 분포를 가질 경우, Parzen window에 의하여 다음 식과 같이 하나의 확률밀도함수로 추정할 수 있다.Parzen (1962) has shown that if the sum of the probability density functions of the classes is continuous, it is asymptotic with the overall density function (see FIG. 3). As shown in FIG. 3, when the probability density functions of the variables have the same Gaussian distribution, it can be estimated as one probability density function by the Parzen window as follows.

Figure 112007013308635-pat00021
Figure 112007013308635-pat00021

여기서 X는 분류하기 위한 입력패턴, m은 모든 훈련패턴의 수, XAi는 클래스 θA에서 i번째 훈련 유형, σ는 평활화 계수, 그리고 p는 훈련벡터의 차원이다. T는 전치행렬을 나타내는 기호이다. fA(X)는 Gaussian 다변량 분포들의 단순한 합이지만, 반드시 Gaussian일 필요는 없다. 작은 σ(평활화 계수)를 사용할 경우, fA(X)는 훈련패턴들의 위치에서 서로 완전히 구분되는 극대값(peak)를 갖는 현상을 나타내 며, 큰 σ를 사용할수록 fA(X)는 점차 평탄화 된다. m=∞의 경우, 확률밀도 함수 fA(X)에 상관없이 Gaussian 분포로 점근한다.Where X is the input pattern to classify, m is the number of all training patterns, X Ai is the i-th training type in class θ A , σ is the smoothing coefficient, and p is the dimension of the training vector. T is a symbol representing a transpose matrix. f A (X) is a simple sum of Gaussian multivariate distributions, but need not necessarily be Gaussian. When a small σ (smoothing coefficient) is used, f A (X) has a peak that is completely separated from each other at the positions of the training patterns, and as σ is used, f A (X) is gradually flattened. . In the case of m = ∞, we approach the Gaussian distribution regardless of the probability density function f A (X).

도 4에 입력패턴 X를 두 개의 클래스로 분류하는 확률 신경망 구조를 나타냈다. 입력층(Input layer)은 모든 훈련 유형에 동일한 입력패턴을 입력하는 일종의 분배하는 층이며, 학습층(Pattern layer)은 각 훈련패턴에 대해 가중치 벡터 Wi와 입력패턴 X의 내적 (Zi=X·Wi)을 구한 후, 비선형 활성화 함수 (Activation function)에 Zi를 입력하여 비선형연산을 수행한다(도 5 참조). 도 5에 나타낸 바와 같이 확률신경망 이론은 기존의 신경망 이론인 Back Propagation 신경망에서 사용되었던 Sigmoid 활성화 함수 대신에, 비선형 연산자인 를 사용한다. X와 Wi를 단위 크기로 정규화하면, 비선형 연산자는 다음과 같은 형태를 갖는다.4 illustrates a probability neural network structure for classifying the input pattern X into two classes. The input layer is a kind of distributing layer that inputs the same input pattern to all training types, and the pattern layer is the dot product of the weight vector W i and the input pattern X for each training pattern (Z i = X after obtaining a · W i), by entering the Z i to a non-linear activation functions (activation function) performs a non-linear operation (see Fig. 5). As shown in FIG. 5, the stochastic neural network theory uses a nonlinear operator instead of the sigmoid activation function used in the back propagation neural network. Normalizing X and W i to unit size, a nonlinear operator looks like this:

Figure 112007013308635-pat00022
Figure 112007013308635-pat00022

합산층(summation layer)은 앞 식으로 구한 결과들을 클래스 별로 각각 단순히 합하는 역할을 한다. 출력층(output layer)은 합산층에서 합한 결과가 가장 큰 클래스를 1, 나머지는 0으로 출력하여, 최종 클래스를 선택하게 된다.The summation layer simply sums up the results obtained by the above method for each class. The output layer selects the final class by outputting the class having the largest sum from the summing layer as 1 and the rest as 0.

본 발명에 따른 CMAC 개념을 도입한 확률신경망(PNN) (이하 격자확률신경망(Latticed PNN)이라 칭함)과 관련하여, 도 6은 구조물의 변위 u와 속도

Figure 112007013308635-pat00023
의 두 개의 입력에 대하여 하나의 결과(제어력)를 출력하는 CMAC의 기본적인 개념도이며, CMAC의 기본개념은 입력 u와
Figure 112007013308635-pat00024
에 해당하는 결과를 좌표에서 출력하는 것이다. 격자확률신경망은 훈련패턴을 등 간격으로 규정할 수 있는 경우에 보다 효율적으로 사용할 수 있어 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In relation to a probability neural network (PNN) (hereinafter referred to as a lattice probability neural network) incorporating a CMAC concept according to the present invention, FIG. 6 shows the displacement u and velocity of the structure.
Figure 112007013308635-pat00023
This is a basic conceptual diagram of CMAC that outputs one result (control force) for two inputs. The basic concept of CMAC is the input u and
Figure 112007013308635-pat00024
Outputs the result of the coordinates. The grid probability neural network can be used more efficiently when training patterns can be defined at equal intervals, but is not limited thereto.

이와 같은 격자확률신경망의 구조는 입력층 및 학습층, 합산층, 출력층으로 구성되며, 기존의 확률신경망의 구조를 따르나, 학습층의 구조가 다르다는 차이를 갖는다. 기존의 학습층에서는 입력유형과 모든 훈련패턴에 대하여 유클리드(Euclidian) 거리를 사용하여 유사성을 결정하였지만, 본 발명에 따른 격자확률신경망에서는 입력유형에 해당하는 구조물의 변위와 속도 주위의 훈련패턴만을 이용하여 유사성을 결정하므로 계산시간을 획기적으로 단축할 수 있는 장점이 있다. 예를 들면, 도 6에서 구조물의 변위=3.2, 속도=4.7일 때의 구조물에 가해야 할 제어력은 변위=3.2, 속도=4.7 주위의 제어력 f34, f35, f44 및 f45의 변위와 속도와의 거리를 구하고 각각에 대하여 거리와 비례하는 가중치를 계산하여 제어력을 결정하게 된다. 또한 제어력으로 이루어진 훈련패턴은 후술하게 될 학습규칙에 의해서 학습이 이루어지며 최적의 훈련패턴으로 업데이트가 이루어지게 된다.The structure of the grid probability neural network is composed of an input layer, a learning layer, a summation layer, and an output layer, and follows the structure of the existing probability neural network, but has a difference in that the structure of the learning layer is different. In the existing learning layer, the similarity was determined using Euclidian distance for the input type and all training patterns, but in the grid probability neural network according to the present invention, only the training patterns around the displacement and velocity of the structure corresponding to the input type were used. The similarity is determined so that the calculation time can be drastically reduced. For example, in FIG. 6, the control forces to be applied to the structure when the displacement of the structure = 3.2 and the speed = 4.7 are compared with the displacements of the control forces f 34 , f 35 , f 44 and f 45 around the displacement = 3.2 and the speed = 4.7. The control force is determined by calculating the distance from the speed and calculating a weight proportional to the distance for each. In addition, the training pattern made of the control power is learned by the learning rule to be described later, the update is made to the optimal training pattern.

위에서 거리 및 가중치는 하기 수학식 3과 수학식 4에 의해 구할 수 있다.The distance and the weight may be obtained by the following Equations 3 and 4.

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112007013308635-pat00025
Figure 112007013308635-pat00025

여기서 x는 구조물의 상태 벡터, y는 격자의 훈련패턴을 나타낸다. dist는 구조물의 상태 벡터에 대한 4개의 훈련패턴의 유사성을 나타내는 거리를 의미한다.Where x is the state vector of the structure and y is the training pattern of the grid. dist means the distance representing the similarity of the four training patterns to the state vector of the structure.

[수학식 4][Equation 4]

Figure 112007013308635-pat00026
Figure 112007013308635-pat00026

여기서 sd는 상기 수학식 3에서 구한 4 개의 훈련패턴과의 거리의 합이며, pd i 는 i번째 훈련패턴의 가중치 참여율, sp는 4개의 pd i 의 합을 나타내며, wi는 거리에 따른 4 개 훈련패턴의 가중치를 나타낸다.Where sd is the sum of the distances from the four training patterns obtained in Equation 3, pd i is the weighted participation rate of the i th training pattern, sp is the sum of four pd i , and w i is four according to the distance. It represents the weight of the training pattern.

[수학식 5][Equation 5]

Figure 112007013308635-pat00027
Figure 112007013308635-pat00027

여기서 fc는 상기 4개의 훈련패턴에 해당하는 4개의 제어력이며, fc,k는 4개의 제어력의 가중치를 고려한 제어력으로 하기 수학식 9와 더해서 현재 구조물에 가해줄 제어력이다.Here, f c is four control forces corresponding to the four training patterns, and f c, k is a control force considering weights of the four control forces, and is a control force to be applied to the current structure in addition to Equation 9 below.

본 발명의 일구현예에 따르면, 구조물에 가해지는 제어력은 상기 가중치가 고려된 제어력과 하기 수학식 6 ~ 10까지의 최급하강법에 의하여 구해진 제어력 변화량과의 합으로 나타낼 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the control force applied to the structure may be represented by the sum of the control force considering the weight and the control force change amount obtained by the steepest descent method described below.

[수학식 6][Equation 6]

Figure 112007013308635-pat00028
Figure 112007013308635-pat00028

상기 식중, {z}k+1는 k+1 시간에서의 구조물의 응답(상태벡터), {fc}k는 k시간에서의 제어력, Nf는 최종 시간간격이며, [Q]와 [R]은 각각 2n X 2n과 m X m 크기를 갖는 가중치 행렬을 나타낸다.Where {z} k + 1 is the response (state vector) of the structure at k + 1 time, {f c } k is the control force at k time, N f is the final time interval, [Q] and [R ] Represents a weighting matrix having sizes 2n × 2n and m × m, respectively.

본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 훈련패턴의 학습이 하기 수학식 7에 따른 학습규칙으로 수행되는 것이 바람직하다:According to an embodiment of the present invention, it is preferable that learning of the training pattern is performed by a learning rule according to Equation 7 below:

[수학식 7][Equation 7]

Figure 112007013308635-pat00029
Figure 112007013308635-pat00029

식중, fc,k+1는 시간 k+1에서의 제어력, fc,k는 상기 수학식 5에 의해 구해진 제어력, Δfc는 학습규칙에 의한 제어력의 변화량을 나타내며 다음과 같다:Where f c, k + 1 represents the control force at time k + 1, f c, k represents the control force obtained by Equation 5 above, and Δf c represents the amount of change of the control force according to the learning rule as follows:

[수학식 8][Equation 8]

Figure 112007013308635-pat00030
Figure 112007013308635-pat00030

여기에서 η은 학습율을 나타낸다.Where η represents a learning rate.

본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 수학식 8의 제어력의 변화량은 상기 수학식 4의 가중치와 곱해져 기존의 4개의 훈련패턴에 해당하는 제어력에 이 값을 분배하여 기존의 제어력을 업데이트하며, 상기 제어력의 변화량은 제어력과 목적함수에 대한 편미분이 δ일 경우, 하기 수학식 9 및 수학식 10으로 나타낼 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the change amount of the control force of Equation 8 is multiplied by the weight of Equation 4 to distribute this value to the control force corresponding to the existing four training patterns to update the existing control force, The change amount of the control force may be represented by the following Equations 9 and 10 when the partial derivative of the control force and the objective function is δ.

[수학식 9][Equation 9]

Figure 112007013308635-pat00031
Figure 112007013308635-pat00031

[수학식 10][Equation 10]

Figure 112007013308635-pat00032
Figure 112007013308635-pat00032

상기 수학식 10에서 응답의 민감도(

Figure 112007013308635-pat00033
: 단위 제어력에 대한 구조물의 응답)는 다음과 같은 민감도 계산법에 의해서 구할 수 있다. The sensitivity of the response in Equation (10)
Figure 112007013308635-pat00033
The response of the structure to unit control forces can be obtained by the following sensitivity calculation method.

응답의 민감도는 구조물의 운동방정식이 명확히 규정된 상태라면 쉽게 구할 수 있다. 구조물의 상태공간방정식은 하기 수학식 22와 같으며, 이산화하면 하기 수학식 11과 같다.The sensitivity of the response can be easily obtained if the equation of motion of the structure is clearly defined. The state-space equation of the structure is shown in Equation 22, and when discretized, is shown in Equation 11 below.

[수학식 22][Equation 22]

Figure 112007013308635-pat00034
Figure 112007013308635-pat00034

[수학식 11][Equation 11]

Figure 112007013308635-pat00035
Figure 112007013308635-pat00035

G(n X n)와 H(n X m)는 0차 근사화 방법(zero-order-hold approximation)을 사용하면 다음과 같다.G (n X n) and H (n X m) are as follows using zero-order-hold approximation.

Figure 112007013308635-pat00036
Figure 112007013308635-pat00036

상기 수학식 11을 k시간에서의 제어력에 관하여 미분하면 하기 수학식 12를 얻을 수 있다.If Equation 11 is differentiated with respect to the control force in k time, Equation 12 can be obtained.

[수학식 12][Equation 12]

Figure 112007013308635-pat00037
Figure 112007013308635-pat00037

상기 수학식 12에서 알 수 있듯이 응답의 민감도는 H행렬을 구하는 것과 같다. H행렬을 구하기 위하여 구조물이 정지 상태에 있을 때 i번째 제어기에만 단위 제어력을 가하는 경우에 대한 조건은 아래 식과 같다.As can be seen from Equation 12, the sensitivity of the response is the same as obtaining the H matrix. The condition for applying unit control force only to the i-th controller when the structure is stationary to obtain H matrix is as follows.

Figure 112007013308635-pat00038
Figure 112007013308635-pat00038

이와 같은 경우 상기 수학식 11은 다음과 같이 된다.In this case, Equation 11 is as follows.

Figure 112007013308635-pat00039
Figure 112007013308635-pat00039

여기서 hi는 H행렬의 i번째 열 벡터이다. 즉, hi는 한 샘플단계 이후에 발생하는 구조물의 응답을 말하며, 단위 제어력을 각각의 제어기마다 가하고 한 샘플단계 후의 응답을 측정하면 H행렬을 구할 수 있다.Where h i is the i-th column vector of the H matrix. That is, h i refers to the response of the structure occurring after one sample step. H matrix can be obtained by applying unit control force to each controller and measuring the response after one sample step.

본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 수학식 9의 제어력 변화량은 상기 수학식 5의 격자에서 구한 제어력과 더해져 상기 수학식 7의 최종 제어력이 계산되며, 구조물에 제어력을 가하게 된다.According to one embodiment of the present invention, the amount of change in the control force of Equation 9 is added to the control force obtained from the lattice of Equation 5 to calculate the final control force of Equation 7 and to apply the control force to the structure.

실시예Example

본 발명에 따른 위의 절차에 따라 격자확률신경망을 사용하여 구조물의 진동을 줄일 수 있으며, 지진하중을 받는 도 6에 대하여 구조물의 능동제어를 실시하였 다.According to the above procedure according to the present invention it is possible to reduce the vibration of the structure by using the grid probability neural network, and the active control of the structure was performed with respect to FIG.

구조물의 진동 제어 과정을 도 7의 지진하중에 대한 격자확률신경망 제어기의 블록 다이어그램으로 나타냈으며, 격자확률신경망 제어기를 통하여 구조물에 제어력을 제공한다. 구조물의 제어를 시뮬레이션하기 위하여 Matlab Simulink를 사용하였다. The vibration control process of the structure is shown as a block diagram of the grid probability neural network controller for the seismic load of FIG. 7, and provides control to the structure through the grid probability neural network controller. Matlab Simulink was used to simulate the control of the structure.

지진하중을 받는 도 6의 구체적인 진동 제어 과정은 다음과 같다.A detailed vibration control process of FIG. 6 receiving an earthquake load is as follows.

변위와 속도로 이루어진 상태 벡터와 제어력으로 이루어진 격자 형태의 훈련패턴을 도 8과 같이 만든다.A training pattern in the form of a lattice consisting of a state vector consisting of displacement and velocity and a control force is made as shown in FIG. 8.

도 9의 Northridge 지진을 구조물에 입력한다.The Northridge earthquake of FIG. 9 is entered into the structure.

시간 0.152초에서의 구조물의 변위와 속도는 0.0073e-3(m)와 0.1706e-3 (m/sec)이며, 이 구조물의 변위와 속도 주위의 격자 훈련패턴의 변위와 속도가 1 지점에서는 (0, 0), 2 지점은(0, 0.01), 3 지점은 (0.0001, 0), 4 지점은 (0.0001, 0.01)이다. 상기 수식 3과 상기 수식 4를 이용하여 구조물의 상태 벡터와 격자 훈련패턴의 4 개 지점과의 거리를 계산하여 가중치를 구하면 각각 0.3304, 0.176, 0.3182, 0.1753이 된다. 이 가중치와 네 지점에서의 제어력 0, -9.5132, -0.0001, -9.5133을 수학식 5를 통하여 곱하면 격자에서의 가중된 제어력 -3.3429를 얻을 수 있다.The displacement and velocity of the structure at time 0.152 sec are 0.0073e-3 (m) and 0.1706e-3 (m / sec), and the displacement and velocity of the grid training pattern around the displacement and velocity of the structure is 0, 0), 2 points (0, 0.01), 3 points (0.0001, 0), 4 points (0.0001, 0.01). Using Equation 3 and Equation 4, the distance between the state vector of the structure and the four points of the lattice training pattern is calculated and the weight is 0.3304, 0.176, 0.3182, and 0.1753, respectively. Multiplying this weight by the control forces 0, -9.5132, -0.0001, and -9.5133 at four points through Equation 5 yields a weighted control force of -3.3429 in the grid.

수학식 10을 통한 값은 -3.6941이 되며, 수학식 9의 학습률 0.1과 곱하여 제어력의 변화량은 -0.3694이 된다.The value through Equation 10 is -3.6941, and the change in control power is -0.3694 by multiplying by the learning rate 0.1 in Equation 9.

위의 과정에서 얻은 수학식 5의 가중된 제어력 -3.3429와 수학식 9에서 얻은 제어력의 변화량 -0.3694을 수학식 7과 같이 더하면 -3.7123이 된다. 이 힘을 구조물에 가하게 되고, 다음 시간 0.156초에서의 구조물의 변위와 속도는 0.0069e-3(m)과 -0.3630e-3 (m/sec)이 되며, 변위가 0.0073e-3(m)에서 0.0069e-3(m)로 줄어들었음을 알 수 있다.The weighted control force of Equation 5 obtained in the above process -3.3429 and the change amount of the control force obtained in Equation 9 -0.3694 are added as in Equation 7 to be -3.7123. This force is applied to the structure, and the displacement and velocity of the structure at 0.156 seconds next time are 0.0069e-3 (m) and -0.3630e-3 (m / sec), and the displacement is 0.0073e-3 (m) It can be seen from the figure to 0.0069e-3 (m).

상기 수학식 9에서 얻은 제어력의 변화량 -0.3694과 위에서 얻은 가중치 0.3304, 0.176, 0.3182, 0.1753와 각각 곱하여 기존의 제어력에 0, -9.5132, -0.0001, -9.5133에 각각 -0.1220, -0.0650, -0.1175, -0.0647을 더하면, 기존의 제어력은 -0.1220, -9.5782, -0.1176, -9.578로 업데이트 된다.The change of the control force obtained from Equation 9 -0.3694 and the weights 0.3304, 0.176, 0.3182, and 0.1753 obtained above are respectively multiplied by 0, -9.5132, -0.0001, and -9.5133 to -0.1220, -0.0650, -0.1175, If you add -0.0647, the existing control is updated to -0.1220, -9.5782, -0.1176, and -9.578.

위의 구조물의 진동 제어 과정은 0.152초에서 0.156초사이의 0.004시간 간격을 보여주며, 전체 시간에 대하여 구조물을 제어하면 제어 결과는 도 10과 도 11과 같이 변위와 속도가 제어하기 전에 대해서 줄어들었음을 알 수 있다.The vibration control process of the above structure shows an interval of 0.004 hours between 0.152 seconds and 0.156 seconds, and when the structure is controlled for the entire time, the control result is reduced before the displacement and the speed are controlled as shown in FIGS. 10 and 11. It can be seen.

본 발명은 CMAC의 기본적인 개념을 확률신경망이론에 도입하여 격자확률신경망을 개발하였으며, 개발된 이론을 바탕으로 외력을 받는 구조물의 진동을 제어하게 된다. 본 발명에 따른 격자확률신경망은 격자형태의 훈련패턴을 이용하여 외력에 대한 구조물의 상태벡터에 해당하는 제어력을 구조물에 가하게 되며, 이를 통해 구조물의 진동을 제어하게 된다. 또한 상기 격자의 훈련패턴은 학습을 통해 최적의 훈련패턴으로 업그레이드 될 수 있다.The present invention develops the grid probability neural network by introducing the basic concept of CMAC into the theory of probability neural network, and controls the vibration of the structure under external force based on the developed theory. The grid probability neural network according to the present invention applies a control force corresponding to the structure's state vector with respect to the external force by using the training pattern of the grid shape to control the vibration of the structure. In addition, the training pattern of the grid can be upgraded to the optimal training pattern through learning.

Claims (8)

변위와 속도로 이루어진 상태 벡터와 제어력으로 이루어진 격자 형태의 훈련 패턴을 형성하는 단계;Forming a training pattern in the form of a lattice consisting of a state vector consisting of displacement and velocity and a control force; 격자 확률 신경망을 이용하여 외력에 대한 구조물의 상태 벡터와 인접한 4개의 훈련패턴을 사용하여 각각 4개의 훈련패턴과의 거리를 구하는 단계;Using a grid probability neural network to obtain a distance from each of the four training patterns using four training patterns adjacent to the structure state vector of the structure; 거리가 가까운 훈련패턴에 해당하는 제어력에는 큰 가중치를 부여하고, 거리가 먼 훈련패턴에 해당하는 제어력에는 작은 가중치를 부여하여 이들 4개의 제어력을 조합하는 단계;및Combining these four control forces by giving a large weight to the control force corresponding to the training pattern close to the distance, and giving a small weight to the control force corresponding to the training pattern far from the distance; And 제어력 변화량과 상기 조합된 제어력을 더하여 구조물에 가하는 단계;를 포함하는 구조물의 진동 제어방법.And adding a control force change amount and the combined control force to the structure. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어력 변화량을 상기 가중치를 고려하여 4개의 제어력에 분배하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 진동 제어방법.Distributing the control force change amount to the four control forces in consideration of the weight; Vibration control method of a structure characterized in that it further comprises. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어력은 하기 수학식 1과 같이 구조물의 상태벡터와 제어이득의 곱인 것을 특징으로 하는 구조물의 진동 제어방법:The control force is a vibration control method of a structure, characterized in that the product of the structure state vector and the control gain as shown in Equation 1 below: <수학식 1><Equation 1>
Figure 112008027010620-pat00040
Figure 112008027010620-pat00040
식중, fc는 제어력, z는 구조물의 상태벡터, G는 제어이득을 나타내며, [R]은 가중치 행렬을 나타내고, [Le]는 상태공간에서 외력의 위치를 나타내는 행렬이며, [S]는 하기 수학식 2의 리카티(Riccati) 행렬방정식의 해를 나타낸다:Where f c is the control force, z is the state vector of the structure, G is the control gain, [R] is the weight matrix, [L e ] is the matrix representing the position of the external force in the state space, and [S] is The solution of the Ricati matrix equation of Equation 2: <수학식 2><Equation 2>
Figure 112008027010620-pat00041
Figure 112008027010620-pat00041
[Q]와 [R]은 가중치 행렬을 나타내고, [A]는 시스템 행렬을 나타내며, T는 전치행렬을 나타내는 기호이다.[Q] and [R] represent a weight matrix, [A] represents a system matrix, and T represents a transpose matrix.
제1항에 있어서,The method of claim 1, 외력에 대한 구조물의 상태 벡터와 인접한 4개의 훈련패턴의 거리가 하기 수학식 3에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 구조물의 진동 제어방법:The vibration control method of the structure, characterized in that the distance between the state vector of the structure and the four training patterns adjacent to the external force is obtained by the following equation: <수학식 3><Equation 3>
Figure 112007013308635-pat00042
Figure 112007013308635-pat00042
여기서 x는 구조물의 상태 벡터, y는 격자의 훈련패턴을 나타낸다. dist는 구조물의 상태 벡터에 대한 4개의 훈련패턴의 유사성을 나타내는 거리를 의미한다.Where x is the state vector of the structure and y is the training pattern of the grid. dist is the distance representing the similarity of the four training patterns to the state vector of the structure.
제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 거리와 비례하는 가중치를 하기 수학식 4를 사용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 구조물의 진동 제어방법:Vibration control method of a structure, characterized in that to calculate the weight proportional to the distance using Equation 4 below: <수학식 4><Equation 4>
Figure 112008027010620-pat00043
Figure 112008027010620-pat00043
식중, dist는 구조물의 상태 벡터에 대한 훈련패턴의 유사성을 나타내는 거리이고, sd는 상기 수학식 3에서 구한 4 개의 훈련패턴과의 거리의 합이며, pdi 는 i번째 훈련패턴의 가중치 참여율, sp는 4개의 pdi 의 합을 나타내며, wi는 거리에 따른 4 개 훈련패턴의 가중치를 나타낸다.Where dist is the distance representing the similarity of the training pattern to the state vector of the structure, sd is the sum of the distances from the four training patterns obtained in Equation 3 above, and pd i is the weighted participation rate of the i-th training pattern, sp Denotes the sum of four pd i , and w i denotes the weight of four training patterns according to distance.
제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어력 변화량이 하기 수학식 8에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 구조물의 진동 제어방법:The vibration control method of the structure, characterized in that the amount of change in the control force is obtained by the following equation: [수학식 8][Equation 8]
Figure 112008027010620-pat00044
Figure 112008027010620-pat00044
여기에서 η은 학습율을 나타내고, 상기 fc,ij는 학습규칙(최급하강법)에 의해 구해진 제어력이며, Jk,는 k시간에서의 목적함수를 나타낸다.Here, η represents a learning rate, f c and ij are control powers obtained by a learning rule (quick descent method), and J k , represents an objective function in k time.
제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어력의 변화량이 제어력과 목적함수에 대한 편미분이 δ일 경우, 하기 수학식 9 및 수학식 10에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 구조물의 진동 제어방법:When the amount of change in the control force is a partial derivative with respect to the control force and the objective function is δ, the vibration control method of the structure, characterized in that obtained by the following equation (9) and (10): [수학식 9] [Equation 9]
Figure 112008027010620-pat00045
Figure 112008027010620-pat00045
[수학식 10][Equation 10]
Figure 112008027010620-pat00046
Figure 112008027010620-pat00046
상기 식에서, fc,ij는 학습규칙(최급하강법)에 의해 구해진 제어력, η는 학습율, z는 구조물의 상태벡터, k는 시간의 변수, R은 가중치 행렬, fc,k는 k시간에서의 제어력이다.In the above formula, f c , ij is the control power obtained by the learning rule (highest descent), η is the learning rate, z is the state vector of the structure, k is the variable of time, R is the weight matrix, f c , k is k time Control.
제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 수학식 9의 제어력 변화량이 하기 수학식 4의 가중치와 곱해져 기존의 4개의 훈련패턴에 해당하는 제어력에 이 값을 분배하여 기존의 제어력을 업데이트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 진동 제어방법:The control force variation of Equation 9 is multiplied by the weight of Equation 4 below to distribute this value to the control force corresponding to the existing four training patterns to update the existing control force of the structure, characterized in that Vibration Control Method: [수학식 4][Equation 4]
Figure 112008027010620-pat00047
Figure 112008027010620-pat00047
상기 식에서, w는 유사성을 나타내는 거리에 따른 훈련패턴의 가중치, pdi 는 i번째 훈련패턴의 가중치 참여율, sp는 4개의 pd값의 합, sd는 훈련패턴과의 거리의 합, dist는 구조물의 상태 벡터에 대한 4개의 훈련패턴의 유사성을 나타내는 거리를 나타낸다.In the above equation, w is the weight of the training pattern according to the distance indicating similarity, pd i is the weight participation rate of the i-th training pattern, sp is the sum of the four pd values, sd is the sum of the distances from the training pattern, and dist is the The distance representing the similarity of four training patterns with respect to the state vector is shown.
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논문 2006. 12

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