کنترل ارتعاشات تیر با استفاده از پیزو الکتریک و فیدبک تاخیری

thesis
abstract

در سال های اخیر استفاده از کنترل فعال ارتعاشات توسعه فراوانی یافته است. تست های آزمایشگاهی و عملی، نشان می دهد که روش های مختلف کنترل فعال ارتعاشات در کاهش ارتعاشات سازه ها بسیار موثر می-باشد. با این حال هنوز مشکلات بسیاری در این روش ها وجود دارد. یکی از عواملی که باعث ایجاد مشکل در این روش ها می شود، وجود تأخیر در پردازش سیستم های کنترل، کارکرد سنسور ها و محرک ها و ... می باشد، که باعث اعمال نیرو های نامناسب به سازه مورد کنترل می شود. با توجه به اینکه این تأخیرها در اندازه گیری متغیرهای سیستم، محاسبات مربوط به بدست آوردن نیروی کنترلر، تولید نیرو توسط محرک و بسیاری عوامل وجود دارد، تأثیر آن بر روی عملکرد کنترلر اجتناب ناپذیر است. با دانستن زمان تأخیر موجود در سیستم و همچنین دانستن مرزهای پایداری تأخیر زمانی سیستم، می توان تأثیر نامطلوب این تأخیر زمانی را کاهش داد و سیستم کنترلی را به حالت ایده آل نزدیک تر کرد. در این پایان نامه، به کنترل تیر اولر- برنولی یکسر گیردار می پردازیم و تأثیر تأخیر زمانی برروی آن بررسی شده است. معادلات تیر را در فضای حالت نوشته و از روش های کنترلی بهینه برای کنترل آن استفاده می-شود. با مقایسه حالت های تأخیردار و بدون تأخیر، متوجه آثار تأخیر در کنترل می شویم. با دانستن مرزهای پایداری و مشخصات سیستم، می توان با درنظر گرفتن یک تأخیر محاسبه شده، آثار تأخیرهای موجود در سیستم را کاهش و یا حذف کرد؛ و کارآیی سیستم کنترلی خود را به حالت بهینه آن نزدیک تر کرد. همچنین برای مدهای دوم و بالاتر، می توان نابجایی عملگر و حسگر را با یک تأخیر زمانی، معادل کرد. با افزودن این تأخیر به تأخیر کل سیستم و با توجه به مرزهای پایداری می توان کارکرد سیستم را به حالت بهینه آن نزدیک کرد. همچنین با توجه به معادلات حاکم بر پیزوالکتریک و مدهای در حال کنترل تیر اولر- برنولی، مکان بهینه برای عملگر بدست می آید. در این پایان نامه نشان داده است که سیستم های کنترل بهینه، زمانی کارآیی موثر بر سازه را دارند که زمان تأخیر کنترل و ناهمجایی عملگر و حسگر در نظر گرفته شده باشند.

similar resources

کنترل ارتعاشات تیر تیموشنکو یکسر گیردار با استفاده از فیدبک تاخیری

تاخیر زمانی به ناچار در سیستم های کنترل فعال وجود دارد، بنابراین استفاده از تاخیر زمانی به منظور کنترل ارتعاشات سازه های انعطاف پذیر کاربرد وسیعی در کنترل ارتعاشات دارد. تمرکز عمده این پایان نامه بر روی کنترل ارتعاشات تیر تیموشنکو با استفاده از فیدبک حالت تاخیری است. در ابتدا روش کنترلی مذکور بر روی تیر اویلر برنولی اعمال شده بدین منظور با استفاده از روش گالرکین مدل کاهش یافته که شامل دو مد اول...

15 صفحه اول

ارتعاشات حرارتی تیر fgm با سنسور و محرک پیزو الکتریک

در ابن پروژه به بررسی کنترل تیر تابعی (fgm) تحت بار های مکانیکی وحرارتی با سنسور ومحرک پیزوالکتریک پرداخته شد. ابتدا با توجه به فرضیه اویلر برنولی و تیموشنکو و همچنین در نظر گرفتن خواص تیر بر اساس مدل توانی، المانی با چهار گره وپیوستگی مرتبه اول معرفی شد. درجات آزادی مکانیکی در هر گره، با توجه به تیوری فرض شده، شامل تغییر مکان ها ومشتق آنها می باشد و همچنین درجات آزادی الکتریکی شامل ولتاژ لایه ...

15 صفحه اول

طراحی سیستم کنترلی ANFIS با روش ممتیک جهت کنترل ارتعاشات تیر با استفاده از مواد پیزوالکتریک

یکی از ملاحظات مهم در طراحی سازه‌ها، تحلیل ارتعاشات سازه و کنترل آن می‌باشد. از این‌رو نحوه کنترل و فرونشاندن ارتعاشات، یکی از مسائل مهم در طراحی سازه‌ها می‌باشد. همچنین وابستگی بین خواص مکانیکی و الکتریکی مواد پیزوالکتریک باعث شده تا استفاده از این مواد به عنوان حسگر و عملگر برای کنترل پاسخ سازه ها بسیار مناسب باشد. در کار حاضر از سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی ANFIS به همراه الگوریتم ممتیک اس...

full text

مدلسازی کنترل ارتعاشات تیر کامپوزیتی چند لایه با استفاده از لایه‌های مگنتواستریکتیو

امروزه توجه زیادی به کنترل ارتعاشات سازه‌ها با مواد هوشمند می‌شود. این مواد به علت فرکانس بالا، وزن و حجم کم، تبدیل آسان انرژی الکتریکی به مکانیکی و بالعکس و... بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. از جمله موارد استفاده این مواد می‌توان به صنایع هوافضا (برای مثال در باله‌های موشک، پره‌های روتور هلیکوپتر، ماهواره‌ها و ... )، صنایع دریایی (حذف نویز و ارتعاشات در زیردریایی‌ها، ...)، وسایل ورزشی، خرپاها...

full text

کنترل فعال ارتعاشات یک تیر هوشمند دوار با استفاده از وصله‌های پیزوالکتریک

در این مقاله کنترل فعال ارتعاشات یک تیر دوار یک‌سر گیردار هوشمند به کمک وصله‌های پیزوالکتریک حسگری و عملگری روی سطوح خارجی آن بررسی شده‌است. معادلات حرکت با استفاده از روش المان محدود و به کمک المان‌های 6 و 9 درجه برای قسمت‌های فاقد وصله و قسمت‌های شامل آن‌ها، گسسته‌سازی شده‌است. چند نوع مختلف کنترل‌کننده مانند LQR، LQG و پسخورد سرعت برای کنترل فعال نوسانات استفاده شده‌است. نتایج شبیه‌سازی نشان...

full text

کنترل مقاوم ارتعاشات تیر مدرج تابعی ترک‌دار

در این مقاله، کنترل ارتعاشات عرضی تیر یک سرگیردار ساخته شده از مواد مدرج تابعی ‌دارای ترک عرضی و تحت تأثیر بار حرارتی مورد بررسی قرار گرفته ‌است. از آنجا که ارتعاشات، به شکست قطعات مکانیکی و تحمیل هزینه‌های فراوان ناشی از تعمیرات و قطع روند تولید منجر می‌شود، کنترل ارتعاش سازه‌ها در صنایع مهندسی از اهمیت خاصی برخوردار است. در این راستا، از صفحات پیزوالکتریک به‌منظور اندازه‌گیری میزان ارتعاشات ع...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده مهندسی مکانیک

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023