مدلسازی و کنترل هوشمند ارتعاشات ورق کامپوزیتی یکسرگیردار مسلح با سیم‌های آلیاژ حافظه‌دار

در این مقاله، ارتعاشات اجباری یک ورق چند لایه کامپوزیتی یکسرگیردار مسلح با عملگرهای سیم‌های آلیاژ حافظه‌دار، به روش کلاسیک و فازی و بصورت مدار بسته کنترل می‌شود. به این منظور، ابتدا معادلات حاکم بر ارتعاشات ورق کامپوزیتی چند لایه که شامل سیم‌های آلیاژ حافظه‌دار است، با استفاده از تئوری کلاسیک ورق‌ها و اصل همیلتون استخراج می‌شود. همچنین رفتار حرارتی - مکانیکی سیم‌های آلیاژ حافظه‌دار با استفاده از فرمول لیانگ مدل‌سازی می‌گردد. سپس حل نیمه تحلیلی مساله با توجه به شرایط مرزی آن و به روش ریلی- ریتز ارائه و فرکانس‌های طبیعی ورق محاسبه و با نتایج تجربی مقایسه می‌گردد. نتایج حاصله حاکی از دقت مدل‌سازی و تطابق خوب آن با نمونه واقعی دارد. سپس جهت کنترل دامنه ارتعاشات ورق تحت بار اجباری نوسانی، از سیستم مدار بسته با عملگرهای سیم آلیاژ حافظه‌دار که بر روی ورق متصل شده‌اند، استفاده می‌گردد. از سه روش کنترلی کلاسیک، فازی و ترکیبی جهت کاهش دامنه جابه‌جایی ورق استفاده می‌شود. در نهایت با استفاده از الگوریتم ژنتیک، به بهینه سازی ضرایب بهره کنترل کننده کلاسیک و قواعد و پارامترهای کنترل کننده فازی جهت هدف کاهش دامنه ارتعاشات سازه پرداخته می‌شود. نتایج حاصله نشان می‌دهد که کلیه کنترل کننده-های طراحی شده دامنه جابه‌جایی پایدار ورق را به طور چشمگیری کاهش می‌دهند و در این بین کنترل کننده ترکیبی فازی-کلاسیک بهترین عملکرد را داراست.