کنترل ارتعاشات یک نانوتیب کربنی حامل سیال بوسیله ی عملگر الکترواستاتیکی

در این پژوهش مدل دینامیکی نانولوله ی کربنی حامل سیال مورد استفاده در ادوات nems به همراه عملگر الکترواستاتیکی ارائه شده است. مرتبه سیستم با استفاده از روش استاندارد گالرکین در فضای مودال کاهش داده شده است. رفتار فرکانسی سیستم با تغییر در پارامترهای سرعت سیال،نسبت طول به قطر و ثابت محیط الاستیک مورد بررسی قرار گرفته و صحت مدل نانولوله ی کربنی حامل سیال با تطبیق این نتایج با پژوهش های گذشته نتیجه گرفته شد. با در نظر گرفتن تاثیر پارامترهای مورد بررسی بروی پاسخ فرکانسی می توان سیستم نانولوله ی کربنی حامل سیال را به گونه ای طراحی کرد که مد های طبیعی اول و دوم سیستم در محدوده ای دور از دسترس فرکانس های تحریک خارجی قرار بگیرند. در این میان پارامتر ثابت محیط الاستیک تاثیر بارزتری نسبت به دو پارامتر دیگر یعنی سرعت سیال و نسبت طول به قطر، بروی مد های طبیعی اول و دوم از خود نشان داد. در ادامه بر مبنای محاسبات ریاضی و تئوری پایداری ، پسخورد حالت با بهره های مناسب برای پایداری سیستم در نظر گرفته شد و پاسخ فرکانسی حلقه بسته ی سیستم برای مقادیر متغیر سرعت سیال درون نانولوله کربنی نمایش داده شد. عملکرد سیستم کنترل به همراه رویتگر کامل با توجه به پاسخ فرکانسی سیستم مورد ارزیابی قرار گرفت و نشان داده شد که رزونانس های سیستم برای سرعت های بالای سیال به خوبی کنترل شده است در حالیکه آنتی رزونانس ها تقریبا بدون تغییر مانده اند. نکته ی قابل توجه تاثیر سرعت سیال بر عملکرد سیستم کنترل می باشد که نشان داده شد برای سرعت های پایین سیال مد اول ارتعاشی سیستم به خوبی قادر به کنترل نمی باشد و عملکرد کنترلی تضعیف می شود. برای این منظور باید الگوریتم های کنترلی دیگری بروی سیستم آزمایش شوند. نتایج شبیه سازی نشان میدهند که سیستم کنترلی اعمال شده برای محدوده ی سرعت در نظر گرفته شده در شبیه سازی ها قابل اجرا بوده و کنترل ارتعاشات سیستم بصورت مطلوب قابل دستیابی می باشد.