Active self-tuned mass damper for vibration control and continuous monitoring of civil structures

Several control strategies exist in scientific literature and in the market for the seismic protection of civil structures ranging from passive to active and semi-active ones. However none of them proved to be absent of high employment costs or burdensome installations. In this work a completely new low cost Active Mass Damper (AMD) capable of automated self-tuning, control and continuous monitoring of civil structures is designed, built and tested, experimentally and numerically on a scaled model of a steel made three story building. Its working principle and the whole algorithm of automatic identification ISAAC are presented and for this one, its robustness against modelling and estimation errors is analysed. This methodology allows to avoid the study of specific solutions for each case, thus making possible the adoption of such systems also for already existing structures on large-scale.

Nel mondo scientifico e in commercio esistono numerosi tipi di controlli di strutture civili per applicazioni antisismiche, spaziando da quelli passivi a quelli attivi e semi-attivi. Tuttavia nessuno di questi sembra essere assente da alti costi di utilizzo o gravose installazioni. In questo lavoro è stato progettato, costruito e testato, sperimentalmente e numericamente su una palazzina di acciaio di tre piani in scala, un assorbitore dinamico attivo (Active Mass Damper) capace di calibrazione automatica, controllo e monitoraggio continuo di strutture civili. Sono presentati il principio di funzionamento e l'algoritmo di identificazione automatica ISAAC e di quest'ultimo ne viene analizzata la sua robustezza contro errori di modellazione e stima. Questa metodologia ovvia allo studio di soluzioni specifiche per ogni caso, dunque rende possibile l'adozione di questi sistemi anche su strutture già esistenti su larga scala.