Optimal Adaptive and Predictive Control System of Buildings by Neuro-Fuzzy Systems
Optimal Adaptive and Predictive Control System of Buildings by Neuro-Fuzzy Systems
批准号:
06650633
负责人:
TANI Akinori
金额:
$1.28万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份:
1994
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
1994 至 1995
中文摘要
为了开发有效的建筑物控制系统,必须考虑到未来荷载的复杂性、不确定性等特点。本研究基于模糊理论、神经网络和遗传算法,建立了建筑物抗震的最优自适应和预测控制系统。这些系统具有以下特点:(1)用隶属度函数描述目标响应和控制变量;(2)进行地震输入的实时预测和结构识别;(3)采用模糊最大化决策进行优化。在地震输入预测方面,采用了条件模糊集规则和神经网络相结合的方法。结构识别采用分段线性响应方程和神经网络相结合的方法。提出了用遗传算法对结构识别神经网络训练数据进行系统选择的方法。目标结构假定为1、2和5个自由度系统,其顶部具有主动质量驱动器。采用等效变质量系统作为主动控制方法。建立了这些结构的总体主动控制系统,并进行了数字仿真。结果表明,所提出的控制系统可以根据假定的隶属度函数对结构响应进行控制。结果表明,所提出的主动控制方法对建筑物的控制是有效的。通过这项研究,我们可以得到许多关于建筑模糊最优控制系统的基础数据和系统。
英文摘要
To develop the effective control system of buildings, it should be necessary to take account of special features such as complexity, uncertainty of future loading. In this research, optimal adaptive and predictive control systems of buildings against earthquake loading are developed based on fuzzy theory, neural network and genetic algorithm. These system have following special features ; (1) Target responses and control variables are described with membership function, (2) Real time prediction of earthquake input and structural identification are performed, and (3) Optimization is performed by fuzzy maximizing decision. As for the prediction of earthquake input, conditioned fuzzy set rules and neural network are employed. As for the structural identification, piece-wise linear response equations and neural network are employed. The systematic selection method of the training data of neural network for the structural identification are also developed by genetic algorithm. Objective structures are assumed 1,2 and 5-degree-of-freedom systems with active mass driver at the top of it. An equivalent variable mass system is employed as an active control method. Total active control systems for these structures are developed and digital simulations are carried out. The results show that proposed control systems can control the structural responses in accordance with the assumed membership functions. Consequently, it is proved that the proposed active control methods are effective for the control of buildings. Thorough this research, we can get al lot of basic data and systems on the fuzzy optimal control system of buildings.
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谷明勲,船曵潤,山田裕之,河村廣: "フィードバック型ニューラルネットワークファジィ理論を用いた建築構造物の最適制御システム" 第9回日本地震工学シンポジウム論文集. 1909-1914 (1994)
Isao Tani、Jun Funahiki、Hiroyuki Yamada、Hiroshi Kawamura:“使用反馈神经网络模糊理论的建筑结构优化控制系统”第 9 届日本地震工程研讨会论文集 1909-1914 年(1994 年)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
谷明勲,河村廣: "ニューラルネットワークを用いた建築構造物の応答予測に関する研究-建築構造物のアクティブ制御を対象として-" 計測自動制御学会関西支部シンポジウム「モデリングとシステム同定の最前線」. 71-74 (1995)
Isao Tani、Hiroshi Kawamura:“使用神经网络对建筑结构的响应预测的研究 - 以建筑结构的主动控制为目标 -”仪器与控制工程师协会关西分会研讨会“建模和系统识别的前沿”71-74(1995)。 )
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Tani, A., and Kawamura, H.: "Fuzzy Optimal Control System of Buildings by Neural Network with Feedback Loops (In Case of Two-Degree-of-Freedom System)" Proc.of 17th Symposium on Computer Technology of Information, Systems and Application. 439-444 (1994)
Tani, A. 和 Kawamura, H.:“带反馈环路的神经网络的建筑物模糊最优控制系统(在二自由度系统的情况下)”第 17 届信息、系统计算机技术研讨会论文集
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
谷明勲,河村廣: "フィードバックを有するニューラルネットワークを用いた建築構造物の最適ファジィ制御システム(2質点系の場合)" 日本建築学会,第17回情報システム利用技術シンポジウム論文集. 439-444 (1994)
Isao Tani、Hiroshi Kawamura:“使用反馈神经网络的建筑结构最优模糊控制系统(对于两质量系统)”第 17 届信息系统利用技术研讨会论文集,日本建筑学院 439-444(1994 年)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Tani, A., Funabiki, J., Yamada, H.and Kawamura, H.: "Optimal Control System of Buildings by Feedback Neural Network and Fuzzy Theory" Proc.of 9th Japan Earthquake Engineering Symposium. Vol.B. 1909-1914 (1994)
Tani, A.、Funabiki, J.、Yamada, H. 和 Kawamura, H.:“基于反馈神经网络和模糊理论的建筑物优化控制系统”第 9 届日本地震工程研讨会论文集。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
共 26 条
System construction on structural performance monitoring system of buildings
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批准号:23510201
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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资助金额:$3.16万
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财政年份:2011
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负责人:TANI Akinori
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依托单位:
Intelligent Active Control Simulation System of Building Structures by Fuzzy Optimal Control
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批准号:08650671
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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资助金额:$1.47万
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财政年份:1996
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负责人:TANI Akinori
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依托单位:
Application of Artificial Intelligence to Optimum Aseismic Structural Design of Buildings
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批准号:63550413
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.6万
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财政年份:1988
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负责人:TANI Akinori
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依托单位:
海外基金