Document

Structural system identification in the time domain using evolutionary and behaviorally inspired algorithms and their hybrids.

Author
Contributors
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2009
Language
English
English abstract
In this study, parametric identification of structural properties such as stiffness and damping is carried out using acceleration responses in the time domain. The process consists of minimizing the difference between the experimentally measured and theoretically predicted acceleration responses. The unknown parameters of certain numerical models, viz., a ten degree of freedom lumped mass system, a nine member truss and a non-uniform simply supported beam are thus identified. Evolutionary and behaviorally inspired optimization algorithms are used for minimization operations. The performance of their hybrid combinations is also investigated. Genetic Algorithm (GA) is a well known evolutionary algorithm used in system identification. Recently Particle Swarm Optimization (PSO), a behaviorally inspired algorithm, has emerged as a strong contender to GA in speed and accuracy. The discrete Ant Colony Optimization (ACO) method is yet another behaviorally inspired method studied here. The performance (speed and accuracy) of each algorithm alone and in their hybrid combinations such as GA with PSO, ACO with PSO and ACO with GA are extensively investigated using the numerical examples with effects of noise added for realism. The GA+PSO hybrid algorithm was found to give the best performance in speed and accuracy compared to all others. The next best in performance was pure PSO followed by pure GA. ACO performed poorly in all the cases.
Member of
ISSN
1726-6742
Citation
Sandesha, S., Sahua, A. K., & Shankar, K. (2009). Structural system identification in the time domain using evolutionary and behaviorally inspired algorithms and their hybrids. The Journal of Engineering Research, 6 (2), 64-77.
Arabic abstract
في هذه الدراسة تم تشخيص الهوية للخواص الإنشائية مثل القساوة والتوهين قد تم تنفيذه باستعمال استجابات التعجيل في حقل الزمن. تتكون العملية من تقليص الفرق بين الاستجابات المعجلة المقاسة نظريا وتلك المقاسة تجريبيا. إن الأطراف غير المعلومة في بعض النماذج الرقمية إزاء الكتلة الناتئه من عشر درجات من الحرية في جملون من تسعة أعضاء ومحمل بشكل غير منتظم ومحمول بصيغة مبسطة قد تم تشخيصها. تم استعمال خوارزميات تطورية وملهمة سلوكيا لتقليص العمليات. تم كذلك دراسة أداء التركيبة المهجنة. اللوغارتيمات الوراثية (GA) هي لو غارثميات تطورية معروفة جيدا وقد تم استعمالها في تشخيص النظام. إن تحشيد الجزئيات (PSO) وهي خوارزميات ملهمة التعرف قد برزت حديثا كمتحدي قوي إلى (GA) في السرعة والدقة. طريقة فاعلية مستعمرة النمل (ACO) هي كذلك طريقة ذات تصرف ملهم وقد تمت دراستها هنا. الأداء والسرعة والدقة لكل لوغارتمية منفردة وهجينتها المركبة مثل (ACO) لوغارثمية مهجنة قد تم بحثها بصورة مكثفة باستعمال نماذج رقمية مع تأثيرات الضوضاء التي قد تمت إضافتها من أجل الواقعية. إن الوغارثم المهجن (GA + PSO) قد وجد بأنه يعطي أفضل أداء في السرعة والدقة مقارنة بالأخريات الذي يليه في الأداء هو (PSO) الخالص ويتبعه (GA) الخالص كان أداء (ACO) ضعيف في جميع الحالات.
Category
Journal articles

Same Subject

Journal articles
3
0
Ghaheri, Ali.
Oman Medical Specialty Board.
2015-11
Theses and Dissertations
0
0
AL-Kahaliyah, Maryam Abdullah.
Sultan Qaboos University
2019
Journal articles
0
0
Jain, R.
Sultan Qaboos University.
2019