طراحی یک سیستم کنترل هوش مصنوعی برای کنترل ارتعاشات صفحه با استفاده از حسگرها و عملگرهای پیزوالکتریک

در این پایان نامه، به کنترل ارتعاشات صفحه چندلایه توسط حسگرها و عملگرهای پیزوالکتریک پرداخته شده است. معادلات حاکم بر صفحه با استفاده از اصل همیلتون و روابط ساختاری پیزوالکتریک بدست می آید. برای مدل سازی صفحه از یکی از روش های عددی بدون شبکه با نام روش عددی بدون المان گلرکین استفاده شده است. به منظور مدل نمودن میدان جابجایی و کرنش صفحه، تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول بکار گرفته شده است. برای صحه گذاری مدل ساخته شده به روش بدون المان گلرکین، فرکانس های طبیعی صفحه با شرایط مرزی مختلف، محاسبه و با نتایج مراجع معتبر تطبیق داده شده است. همچنین جهت اطمینان از دقت نتایج مربوط به مدل سازی پیزوالکتریک، جابجایی نقاط مختلف یک تیر پیزوالکتریک در اثر اعمال پتانسیل الکتریکی محاسبه و با مراجع مربوط تطابق داده شده است. پس از صحه گذاری مدل، جهت حل معادلات دینامیکی صفحه، از روش نیومارک استفاده شده است. در این تحقیق به منظور کنترل ارتعاشات صفحه از روش فازی و روش فازی عصبی تطبیقی استفاده می شود. در ابتدا یک سیستم کنترل فازی از نوع ممدانی ساخته شده و پس از مقایسه سیستم طراحی شده با مرجع مربوط، ارتعاشات صفحه ای، با شرایط مرزی ساده و شرایط مرزی یک سر گیردار کنترل می شود؛ سپس به منظور بهبود کارایی سیستم کنترلی در کنترل مناسب ارتعاشات صفحه، روش کنترل فازی عصبی تطبیقی، بکار گرفته شده است. با مقایسه نتایج حاصل از روش فازی عصبی تطبیقی با نتایج حاصل از روش فازی، کاهش زمان نشست و فراجهش دامنه ارتعاشات صفحه، مشاهده شده و برتری روش کنترل فازی عصبی تطبیقی نشان داده شده است.