Adaptive positioning control of guyed offshore towers through active mass dampers

لقد تم في هذا البحث اقتراح مضائل اهتزازي آتلي قابل للتكيف لتثبيت حرآة شداد بنيان مغموس في محيط انسيابي. وقد تم اشتقاق المعادلة الثلاثية الأبعاد التي تصف حرآة البنيان وتحتوي على مضائل آتلي موالف من مبدأ هاميلتون الكلاسيكي. آما استخدم لوصف النظام الحرآي نموذج ذو رتبة مقلّلة ومنعزلة يحمل حرية حرآة رباعية. ولتمثيل التفاعل بين المحيط الانسيابي والبنيان تم استخدام معادلات موريسون بإضافة الحدود بما في ذلك تأثير الدوامة الحرآية. وقد تم إدراك استراتيجية التحكم من خلال مضائل آتلي موالف مثبت على البنيان ومشتق بوساطة لوغرثم التحكم الانضباطي. وخلال عملية التحكم تم السماح لعدد من المعامل الهيدروديناميكية بأخذ قيم غير محددة. والطريقة المقترحة في هذه الدراسة تشتمل على نتيجتين متميزتين ومفيدتين؛ الأولى هي التحكم في اهتزاز البنيان، والثانية هي تقدير المعامل الهيدروديناميكية، إضافة إلى اثبات وتعيير نموذج معادلة موريسون للانسياب المحدث للقوى.

An adaptive mass damper is proposed to stabilize the motion of a guyed structure immersed in a flow field. The equations describing the 3D motion of the structure equipped with a tuned mass damper are derived by classical Hamiltonian principles. A 4-DOF discrete reduced-order model is assumed to describe the system. Morison’s equations are used to represent the interaction between the flow field and the structure, complemented by terms including the vortex dynamics effect. The control strategy is realized through a tuned mass damper attached to the structure and driven by an adaptive control algorithm. During the control activity, uncertainty in the various hydrodynamic coefficients is allowed. The proposed procedures have two distinct beneficial results. The first one being to control the vibration of the structure, and the second one is the estimation of the hydrodynamic coefficients and the validation/ calibration of Morison’s equation model for the flow-induced forces.