Suppression of vibration of a clamped beam via piezoceramics

• Autorzy: Starek L. , Solek P. , Starek D. , Starekova A. , Blesak P.

Warianty tytułu

PL

Tłumienie drgań umocowanej belki z piezoelektrykiem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Contribution deals with the suppression of the resonance vibration of a clamped beam with sensors and actuators made of piezoceramics material. It will be discussed the problem of influencing of a response of vibration by higher frequencies so called control and observation spillover. The model of a beam with piesoceramics was designed in environment ANSYS. The properties of the model have been identified from the response on an unit step impuls (voltage). The control was realized by controller with PPF method. Simulation of control has been realized on the clamped beam in environment MATLAB. There was designed an experimental test bed for verification of the simulation results.

PL

Artykuł dotyczy tłumienia drgań rezonansowych jednostronnie zamocowanej belki z czujnikiem i aktuatorem wykonamym z materiału piezoelektrycznego. Omówiono problem wpływu odpowiedzi w postaci drgań o częstotliwościach większych od częstotliwości Nyquista na sterowanie i sprzężenie zwrotne, nazywanego w literaturze angielskiej: control and observation spillover. Model belki z piezoelektrykiem został zaimplementowany w programie ANSYS. Właściwości modelu zostały zidentyfikowane na podstawie odpowiedzi układu na wymuszenie w postaci skoku jednostkowego (skoku napięcia). Sterowanie układem zostało zrealizowane przy wykorzystaniu regulatora z dodatnim sprzężeniem zwrotnym od przemieszczenia. Symulacja sterowania jednostronnie zamocowanej belki zrealizowana została w środowisku MATLAB. Zaprojektowano również eksperymentalne stanowisko badawcze do weryfikacji badań symulacyjnych.

Słowa kluczowe

EN

vibration control; smart material systems; suppression of vibration

PL

sterowanie drganiami; materiały inteligentne; tłumienie drgań

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Mechanics / AGH University of Science and Technology
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 26, no. 4
• Strony: 187--194
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Starek L.

autor

Solek P.

autor

Starek D.

autor

Starekova A.

autor

Blesak P.

• Department of Technical Mechanics, Faculty of Mechanical Engineering, Slovak University of Technology, Bratislava, Slovakia

Bibliografia

• [1] Fanson J.L., Caughey T.K.: Positive Position Feedback Control for Large Space Structures. AIAA Paper Number 87-090
• [2] Goh C.J., Caughey T.K.: On the Stability Problem Caused by Finite Actuator Dynamics in the Collocated Control of Large Space Structures. Int. J. CONTROL, vol. 41, No. 3, 1985, pp. 787-802
• [3] Baz A. et al.: Independent Modal Space Control with Positive Position Feedback. J. of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol. 114, 1992, pp.96-103
• [4] Balas M.J.: Active Control of Flexible Systems. Journal of Optimization Theory and Applications, vol. 25, No. 3, 1978, pp. 415-43
• [5] Starek L. et al.: Suppression of Vibration of a Clamped Beam with Embedded Self-sensing Piezoceramics Actuator. Elektronika, Warsaw, No. 8-9, 2004, pp. 22-24
• [6] Schaechter D.: Optimal Local Control of Flexible Structures. Journal of Guidance and Control, vol. 4, No. l, 1981, pp. 22-26
• [7] Caughey T.K., Fanson J.L.: An Experimental Investigation of Vibration Suppression in Large Space Structures Using Positive Position Feedback. Dynamics Laboratory Report DYNL-87-1, California Institute of Technology, 1987
• [8] Fanson J.L., Caughey T.K.: On the Control of Flexible Structures by Active-Members. Submitted to the ASME Vibrations Conference, September 1987
• [9] Caughey T.K., Goh C.J.: Analysis and Control of Quasi-Distributed Parameter Systems. Dynamics Laboratory Report DYNL-82-3, California Institute of Technology, 1982
• [10] Inman D.J. et al.: Active and Passive Dumping of Structures. In Proc. of the 13th International Congress on Sound and Vibration. Vienna, Austria, June 2-6, 2006
• [11] Inman D.J.: Vibration and Control. Chichester, UK, John Willey and Sons 2006