The design of a novel backstepping controller for using with active tuned mass damper (ATMD) system is investigated in this study. The main aim of this study is to design the controller for the ATMD system to reduce earthquake-induced vibrations in multistory buildings. Obtaining a generalizable control design for such systems is another important aim of this study. To reach this aim, the designed controller is based on the assumption that the system parameters are completely uncertain. The parametric uncertainty is coped with via adaptive compensation rules proposed in accordance with available system states. Effects of the control force on the displacement of the controller mass and the last floor of a multistory building are considered together. Owing to this approach, a control operation is provided in which zero convergence of the displacement of the mass of ATMD and all floors of the building can be guaranteed. Using Lyapunov-based arguments, theoretically, it has been proven that the designed controller can maintain its stability of the structure and controller mass while achieving this main control objective. The efficiency of the designed controller in terms of reaching the mentioned control objective is observed via numerical simulations. In these simulations, the designed controller is used in conjunction with an ATMD system placed on a multistory building model, and it has been shown that the controller designed in such structures can be used effectively for damping the earthquake-induced vibrations of these types of structures.

中文翻译：

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存在参数不确定性的建筑结构 ATMD 系统抗地震激励的反推控制设计

本研究研究了一种用于主动调谐质量阻尼器 (ATMD) 系统的新型反步控制器的设计。本研究的主要目的是设计用于 ATMD 系统的控制器，以减少多层建筑中的地震引起的振动。为此类系统获得可概括的控制设计是本研究的另一个重要目标。为了达到这个目的，所设计的控制器是基于系统参数完全不确定的假设。通过根据可用系统状态提出的自适应补偿规则来处理参数不确定性。控制力对控制器质量和多层建筑最后一层位移的影响一起考虑。由于这种做法，提供了一种控制操作，其中可以保证ATMD的质量和建筑物的所有楼层的位移的零收敛。使用基于李雅普诺夫的论证，理论上，已经证明所设计的控制器可以在实现该主要控制目标的同时保持其结构和控制器质量的稳定性。通过数值模拟观察设计的控制器在达到上述控制目标方面的效率。在这些模拟中，所设计的控制器与放置在多层建筑模型上的 ATMD 系统一起使用，结果表明，在此类结构中设计的控制器可以有效地用于阻尼此类结构的地震引起的振动. 使用基于李雅普诺夫的论证，理论上，已经证明所设计的控制器可以在实现该主要控制目标的同时保持其结构和控制器质量的稳定性。通过数值模拟观察设计的控制器在达到上述控制目标方面的效率。在这些模拟中，所设计的控制器与放置在多层建筑模型上的 ATMD 系统一起使用，结果表明，在此类结构中设计的控制器可以有效地用于阻尼此类结构的地震引起的振动. 使用基于李雅普诺夫的论证，理论上，已经证明所设计的控制器可以在实现该主要控制目标的同时保持其结构和控制器质量的稳定性。通过数值模拟观察设计的控制器在达到上述控制目标方面的效率。在这些模拟中，所设计的控制器与放置在多层建筑模型上的 ATMD 系统一起使用，结果表明，在此类结构中设计的控制器可以有效地用于阻尼此类结构的地震引起的振动. 通过数值模拟观察设计的控制器在达到上述控制目标方面的效率。在这些模拟中，所设计的控制器与放置在多层建筑模型上的 ATMD 系统一起使用，结果表明，在此类结构中设计的控制器可以有效地用于阻尼此类结构的地震引起的振动. 通过数值模拟观察设计的控制器在达到上述控制目标方面的效率。在这些模拟中，所设计的控制器与放置在多层建筑模型上的 ATMD 系统一起使用，结果表明，在此类结构中设计的控制器可以有效地用于阻尼此类结构的地震引起的振动.