Model based predictive control of guyed mast vibration

The purpose of this work is to present an algorithm for optimal vibration control of guyed masts and an example of its application to a numerical simulation. The objective of the proposed contral system is to minimize amplitudes of transverse vibrations of the top of a mast induced by wind pressure acting on the structure. Control forces are assumed to be physically realized through changes of tension in guy cables, supporting the mast. The only required measurements are velocities of guy cables at the anchor-points. On the basis of those, a complete state of deformation of the structure is obtained by using the Kalman filter. The Davenport spectral density function is adopted as a model of the stochastic action of the wind.

---

Celem pracy jest algorytm i jego przykładowe zastosowanie do symulacji numerycznej optymalnego sterowania drganiami masztów z odciągami. Zadaniem układu sterowania jest minimalizacja amplitud poprzecznych drgań wierzchołka masztu wywołanych oddziaływaniem wiatru. Realizacja sił sterowania odbywa się poprzez zmianę naciągu w odciągach masztu. Estymacja pełnego stanu deformacji konstrukcji na podstawie pomiaru jedynie prędkości w punktach zakotwienia odciągów uzyskana jest poprzez wykorzystanie filtru Kalmana. Do zamodelowania losowego oddziaływania wiatru użyto funkcję gęstości widmowej Davenporta.