شناسایی سیستم و طراحی کنترل بهینه با استفاده از الگوریتم ژنتیک برای کنترل ارتعاشات یک بال هوشمند

در این مقاله روشی برای مسئله شناسایی و کنترل ارتعاشات سازه‌های هوشمند ارائه شده است. سازه‌های هوشمند به کمک سنسورها و محرک‌های تعبیه شده در آنها می‌توانند به صورت فعال شکل فیزیکی خود را تغییر دهند. به عنوان یک مثال خاص، در این مطالعه مدلی از بال عمودی یک هواپیمای جنگی در مقیاس کوچک به عنوان یک بال هوشمند در نظر گرفته شده است. همچنین از تعدادی پیزوسرامیک که بر روی بال چسبانده شده‌اند، به عنوان محرک استفاده شده است. پاسخ فرکانسی بال هوشمند از طریق آزمایش به دست آمده و تابع تبدیل حاکم بر بال هوشمند، به روش شناسایی سیستم تجربی و به کمک جعبه‌ابزار «شناسایی سیستم» نرم‌افزار Matlab استخراج شده است. در ادامه به منظور کاهش ارتعاشات سازه هوشمند، با استفاده از مدل به دست آمده و به کمک الگوریتم ژنتیک، یک کنترلر PID بهینه و یا یکی از مشتقات آن (P، PI، PD) طراحی می‌شود. بدین منظور توابع هدف مختلفی تعریف گردید و از میان نتایج حاصله از آنها بهترین گزینه انتخاب گردید. نتایج به دست آمده بیانگر آنست که کنترلر طراحی شده توانسته است به طور چشمگیری ارتعاشات بال هوشمند را کاهش دهد.