کنترل فعال فلاتر مجموعه بال و موتور دارای زاویه عقبگرد با استفاده از عملگرهای پیزوالکتریک

در این مقاله یک سیستم کنترل فعال به ‌منظور تعدیل ارتعاشات بال هواپیما ارائه‌ شده است. بال مورد بررسی در این پژوهش بالی یک موتوره با زاویه‌ی عقبگرد است و موتور به صورت جرمی متمرکز به آن وصل شده است. به‌منظور کنترل ارتعاشات، لایه‌هایی از پیزوالکتریک به عنوان حسگر و عملگر بر روی بال نصب ‌شده‌اند. برای شبیه سازی نیروهای آیرودینامیک از مدل تئودورسن استفاده شده است. معادلات حاکم با استفاده از اصل هامیلتون بدست ‌آمده‌اند و در نهایت با بکارگیری روش‌ مودهای فرضی به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل ‌شده اند. برای کنترل و تعدیل ارتعاشات سیستم از کنترلر لیاپانوف استفاده ‌شده است. تأثیر پارامترهای طراحی نظیر نیرو، محل نصب و جرم موتور و زاویه‌ی عقب‌گرد بال، بر سرعت فلاتر بررسی شده و سیستم کنترلی در شرایط فلاتر اعمال شده است. نتایج نشان می‌دهد که سیستم کنترلی توانسته است در تمامی حالت‌های بررسی شده ارتعاشات را به مقدار قابل‌توجهی تعدیل نماید. با توجه به نتایج به دست آمده با افزایش طول لایه‌های پیزوالکتریک فلاتر به تعویق می‌افتد. همچنین با توجه به تأثیر بهره‌های کنترلی لیاپانوف بر عملکرد سیستم کنترلی، لازم است این بهره‌ها برای مقادیر مختلف پارامترهای سیستم به دقت انتخاب شوند تا سیستم کنترلی بهترین عملکرد را داشته باشد.