Vibration control of a structure with active mass systems

İnsan hayatını ve yapıların yapısal bütünlüğünü tehlikeye atan güçlü deprem kaynaklı titreşimler ile gökdelenlerin rüzgar kaynaklı titreşimleri, genliği azaltılmaya çalışılan binalardaki titreşimlere örnektir. Literatürde ve tam ölçekli uygulamalarda yapısal titreşimleri sönümlemek amacı ile aktif kütle damper sistemleri uygulamaları ile sıklıkla karşılaşılmaktadır. Bu tez kapsamında çok katlı yapıların başta deprem kaynaklı titreşimleri olmak üzere titreşim genliklerini düşürmek amacı ile ATMD sistemler için kontrolcü tasarımı üzerine odaklanılmıştır. Lyapunov tabanlı kararlılık analizi ile ilk olarak yapının daha sonra ise hem yapının hem kontrol kütlesinin kararlılığı garanti altına alınmıştır. Bir tam durum geri besleme kontrol yöntemi olan uyarlanabilir gürbüz geriadımlamalı kontrolcü, yeni doğrusal regresyon temelli bir tasarım ile zenginleştirilmiştir. Bu sayede tasarlanan kontrolcü, daha az sensör verisi kullanarak kontrol amacına ulaşmaktadır. Lyapunov tabanlı kontrolcü tasarımlarında yapı parametreleri kontrolcü tasarımında kullanılmamıştır ve bilinmeyen yapısal parametreler uyarlamalı telafi terimleri kullanılarak telafi edilmiştir. Daha sonra, doğrusal olmayan bozucu etkiye maruz kalan ve doğrusal olmayan bir yapı modeli için Lyapunov tabanlı kontrolcü tasarlanarak yapının kararlılığı kontrol amacına ulaşırken garanti edilmiştir. Son olarak yapının doğal frekansını baz alan bir kontrolcü tasarımı kontrolcü kütle hareket aralığı sınırlayıcı bir kontrol yapısı ile güçlendirilmiştir. Sonuç olarak, bu tez mühendislik yapılarında meydana gelen titreşimlerin aktif kütle sistemleri ile bilinmeyen yapı parametreleri telafi edilerek kontrol edilebileceğini teorik olarak kanıtlamıştır. Kontrol amacına ulaşırken bütün pozitif kontrol kazançları için yapının kararlılığı Lyapunov tabanlı kararlılık analizi ile garanti altına alınmıştır.