| 摘要 |
本論文研究的主旨乃在於提出一套簡寫為NEURO-FBG 之智慧型結構控制系統。 針對此一控制系統之理論分析與實際驗證均在本論文中詳加討。在理論分析的部分， 智慧型結構控制系統乃由兩個部分所構成， 分別是NEURO-FBG CONVERTER 與 NEURO-FBG CONTROLLER。 光纖光柵感測器（FBG SENSOR）為一源自光電領域的被動元件。由於光纖光柵感測器可提供精確、靈敏且及時的量測訊號，在與傳統之感測器比較下具有極大的優勢，因此在本研究中於結構物上安裝六組光纖光柵感測器以作為整體智慧型結構控制系統的神經單元。
以往光纖光柵感測器只能被應用於單純的應變或溫度量測，為了能夠進一步擴大光纖光柵感測器的應用範圍，本研究利用類神經網路提出三組NEURO-FBG CONVERTER 以將局部的應變訊號轉換為諸如位移、速度之結構物的整體反應。藉由所建立的NEURO-FBG CONVERTER 搭配預先設計的控制目標， 針對任一時間的最佳控制力可被搜索並作為訓練NEURO-FBG CONTROLLER 之依據。為了證實所提出的智慧型結構控制系統之效能，理論分析的部分將結構物在未控制、傳統主動控制（LQG）及 EURO-FBG 控制下的反應均做了完整的比較，另外針對控制系統在時間延遲與訊號損毀的情況下也均加以測試。理論分析的結果顯示出所提出的EURO-FBG 控制系統能有效的評估結構物的能量場並提供較傳統主動控制更有效的控制行為。
為了進一步證實此一智慧型結構控制系統於實際應用之可行性，本研究更進一步利用國家地震中心的三層樓實尺鋼結構進行實驗。針對真實結構物建立其NEURO CONVERTER 與NEURO-FBG CONTROLLER ，同樣的實驗的結果亦與傳統主動控制進行比較。實驗的結果再一次的證實了此一新提出的NEURO-FBG 智慧型結構控制系統可以有效的控制結構物在外界擾動下的反應並提供一完善的保護措施。 |
中心技術報告