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

Abstract

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 می‌دهد کنترل‌کننده LQR به‌دلیل پسخورد همه حالت‌های سیستم عملکرد بهتری از نظر زمان نشست دارد. درحالی‌که کنترل‌کننده پسخورد سرعت فقط به داده‌های سنسورهای پیزوالکتریک نیاز داشته و بنابراین به‌کار‌گیری آن مقرون به‌صرفه‌تر و عملی‌تر است. در این مقاله همچنین اثر تعداد زوج وصله‌های پیزوالکتریک روی کنترل ارتعاشات تیر با در نظر گرفتن چهار جفت وصله در نقاط مختلف تیر مطالعه شده‌است.