HIL : experimental validation of an active mass damper

Earthquakes can be regarded as one of the main natural causes of devastation; although unforeseeable, their effects can be partly mitigated by implementing all the due protections. Along the years many different control methods have been developed, ranging between active, passive or semi-active; some have already been implemented in real life, whereas others are feasible only in theory. Among the latters, we can find the Active Mass Dampers. These devices have a better performance compared to the traditional Tuned Mass Damper, but their complexity results in low implementation. In the described context, this thesis analyses an active control system, namely I-Pro 1, developed by Isaac s.r.l., an innovative startup which aims to improve seismic protection of civil buildings. The final goal is to validate, through Hardware-In-the-Loop, the effectiveness and robustness of the controller. For this purpose, we designed a vibrating table, upon which the device is placed, and we developed a non linear model of a real life building. Thus, we were able to study the behavior of I-Pro 1 in different operating scenarios.

Una delle principali cause di devastazione naturale sono i terremoti; se pur imprevedibili i loro effetti possono essere contenuti apportando le opportune protezioni. Negli anni sono state sviluppate diverse metodologie di controllo che spaziano tra il passivo, l’attivo e il semi-attivo; molte di queste trovano già un utilizzo nella realtà, altre hanno solo un’applicazione teorica. Tra quest’ultime troviamo gli Active Mass Dampers, dispositivi con performance migliori rispetto ai tradizionali Tuned Mass Damper, ma di cui si trovano pochi esemplari in tutto il mondo a causa della loro complessità. In questo contesto la presente tesi analizza un sistema di controllo attivo, il cui nome è I-Pro 1, progettato da Isaac s.r.l., una startup innovativa il cui scopo è quello di aumentare la protezione sismica degli edifici civili. L’obiettivo finale di questa tesi è quello di validare, tramite Hardware-In-the-Loop, l’efficacia e la robustezza del controllore. A tale scopo è stata progettata un tavola vibrante, sopra la quale posizionare il dispositivo, e realizzato un modello non lineare di un edificio reale. Così facendo è stato possibile studiare il comportamento di I-Pro 1 in differenti condizioni.