چیدمان بهینه ی حسگرها جهت شناسایی شکل مودها در سازه های کاهش مرتبه یافته

روش های غیرمخرب شناسایی آسیب با پردازش داده های خروجی دریافتی از حسگرها اقدام به رصد تغییرات مشخصات دینامیکی سازه و کشف آسیب احتمالی می نمایند. ثبت و پردازش پیوسته ی داده ها و تخمین مداوم وضعیت سلامت سازه جهت آگاهی از ایمنی و سرویس دهی آن نیازمند شبکه ای از حسگرها می باشد که بهینه و هوشمندانه گزینش شده است. صرفه جویی در هزینه ی تجهیز سازه به این شبکه ی پایش بهینه در کنار کاهش خطای تشخیص خرابی، انتخاب تعداد و موقعیت نصب حسگرها را به یک مساله ی بهینه سازی از منظر اقتصادی و عملکردی مبدل نموده است. در این مطالعه با توجه به نقش کلیدی شناسایی شکل مودها در تشخیص آسیب سازه، عملکرد و دقت روش های مختلف کاهش مرتبه ی دینامیکی در انتخاب بهینه ی موقعیت نصب حسگر جهت شناسایی شکل مودها با مدل سازی خرپا و قاب خمشی دوبعدی مورد مقایسه قرار گرفته است. توابع هدف مبتنی بر معیارهای اطمینان مودال MAC، ماتریس اطلاعات فیشر FIM و قابلیت های الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ی ازدحام ذرات MOPSO برای دستیابی به بهینه ترین تعداد و چیدمان مناسب حسگرها جهت شناسایی هر چه بهتر شکل مودهای سازه ها بکار گرفته شده و آرایش مناسب حسگرها برای اهداف شناسایی سیستم بدست آمده است. نتایج مدل سازی ها عملکرد مطلوب تر روش های SEREP و IDC را در شناسایی اشکال مودی گزارش می دهد.

کلیدواژه ها:

System Identification ، Multiobjective Optimization ، Model Reduction ، Optimal Sensor Placement ، MAC ، شناسایی سیستم ، بهینه سازی چندهدفه ، کاهش مرتبه ی مدل ، آرایش بهینه ی حسگرها ، MAC