کنترل فعال چندهدفه مقاوم تابش صوتی صفحه پیزوکامپوزیت مستطیلی با ضخامت دلخواه

Abstract

کنترل فعال تابش صوت سازه‌ای از یک ورق مستطیلی پیزو-لایه‌ای با ضخامت دلخواه از طریق کنترل‌کننده مقاوم نُرم ترکیبی H_2/H_∞ مورد مطالعه قرار گرفته است. سازه مورد بحث از یک لایه میزبان به طور عرضی همسانگرد به همراه یک لایه حسگر پیزوالکتریک گسترده و یک لایه عملگر پیزوالکتریک منطبق با آن ساخته شده، در حالی که، تحت عدم قطعیت‌های فرکانس بالا و اغتشاشات خارجی تصادفی قرار دارد. فرمول‌بندی الاستو-آکوستیک، بر اساس تئوری دقیق پیزو-الاستیسیته خطی سه‌بعدی برای مسئله سازه و محیط‌های سیال کوپل شده با آن توسعه داده شده است. شناسایی سیستم مسئله تعامل سازه/سیال از طریق الگوریتم زیرفضا روی مجموعه داده‌های حاصل از عملگر/حسگر انجام شده است. یک کنترل‌کننده چندهدفه با جانمایی منطقه‌ای قطب، در چارچوب نامساوی‌های ماتریسی خطی، طراحی شده در حالی که دینامیک‌های مدل نشده به صورت عدم قطعیت‌های ضرب‌شونده در گرفته شده‌اند. مثال‌های عددی کارایی استراتژی کنترل مقاوم چند‌هدفه اتخاذ شده برای کاهش تابش توان صوتی از صفحه پیزوکامپوزیت، بدون ایجاد ناپایداری در سیستم حلقه-بسته را نشان می‌دهند. همچنین، عملکرد ردیابی و حذف اغتشاش مطلوب‌تر در مقایسه با کنترل‌کننده‌های H_2 و H_∞ مشاهده شده است. در آخر، اعتبار مدل الاستو-آکوستیک به کمک نتایج حاصل از یک نرم‌افزار اجزاء محدود و اطلاعات موجود در مقالات تایید شده است.