کنترل فعال ارتعاشات تیر یکسر گیردار چرخان با استفاده از میراکننده تکانه ای

در این پایان نامه، کنترل فعال ارتعاشات تیر چرخان با استفاده از میراکننده تکانه ای به منظور کاهش ارتعاشات بازوی های مکانیکی انعطاف پذیر مورد بررسی قرار می گیرد. تیر چرخان به صورت یک تیر یکسرگیردار اویلر ـ برنولی در نظر گرفته می شود که یک میراکننده تکانه ای روی آن نصب شده است. میراکننده تکانه ای از یک محرک پیزوالکتریک تشکیل شده که قادر به اعمال نیروی مناسب جهت کنترل ارتعاشات تیر است. این نیروی کنترلی با استفاده از خاصیت انقباض ـ انبساط بلور پیزوالکتریک و ولتاژ کنترلی ارسال شده به آن شکل می گیرد. بررسی و تحلیل این موضوع با توجه به ارائه مدلی مناسب از دینامیک سیستم و بکارگیری قانون کنترلی مطلوب انجام می شود. در مدلسازی تیر از اصل همیلتون و روش مودهای فرضی استفاده شده و محرک پیزوالکتریک نیز به صورت یک سیستم یک درجه آزادی جرم ـ فنر ـ میراکننده مدل شده است. بدین ترتیب مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل کوپل به هم حاصل می شود که بیانگر دینامیک سیستم بوده و در تحلیلهای کنترلی مورد استفاده قرار می گیرند. اثر پارامترهای موثر بر پایداری و کنترل پذیری سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان، یک قانون کنترل دینامیکی در تولید فرمانهای هیسترزیس برای انبساط و انقباض محرک پیزوالکتریک پیشنهاد شده است. بخش هیسترزیس فرمان کنترل با استفاده از یک معادله دیفرانسیل عادی غیر خطی مرتبه اول تولید می شود. نتایج شبیه سازی موثر بودن این قانون را اثبات می کند.