Vibration control of a fluid-loaded circular plate via pole placement

• Autorzy: Leniowska L.

Warianty tytułu

PL

Sterowanie drganiami płyty kołowej z uwzględnieniem oddziaływania ośrodka metodą lokowania biegunów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the application of active control system to reduce the vibration and the sound radiation of a circular plate which is fluid-loaded and clamped at a finite baffle. The plate is driven by a uniform harmonic primary force and controlled by a distributed secondary force generated by the piezodisks. The aim of the paper is to design a controller to modify the response of the plant in some desired fashion. The mathematical model of the system includes the influence the acoustic wave radiated by the plate, Kelvin-Voigt damping in the plate material and viscous fluid damping. For the considered system the transfer function of controller of 4th order, satisfying the polynomial Diofantine equation, is derived. The influence of the fluid-loading and damping effects on the system response are presented graphically and discussed. The results show that plate modes have been reduced very well by obtained controller for a few assumed values of damping coefficients.

PL

W pracy przedstawiono zastosowanie aktywnego sterowania do redukcji drgań i fal akustycznych promieniowanych przez płytę kołową utwierdzoną na obwodzie. Płyta pobudzana jest do drgań siłą harmoniczną o rozkładzie równomiernym, a sterowana za pomocą pary piezodysków PZT. Celem pracy jest zaprojektowanie układu sterowania, który modyfikuje odpowiedź obiektu w pożądany sposób. Model matematyczny rozważanego obiektu uwzględnia oddziaływanie zwrotne fali akustycznej, tłumienie wewnętrzne materiału oraz tłumienie wiskotyczne. Dla zastosowanego modelu wyznaczono transmitancję regulatora czwartego rzędu, rozwiązując równanie diofantyczne. Wpływ tłumienia wewnętrznego, wiskotycznego oraz sprzężenia pomiędzy drgającą strukturą i ośrodkiem na odpowiedź układu przedstawiono w sposób graficzny i przeanalizowano. Otrzymane wyniki pokazują, że zaprojektowany regulator bardzo dobrze tłumi drgania płyty dla kilku założonych wartości współczynników tłumienia.

Słowa kluczowe

EN

active methods; vibration control; pole placement; PZT actuators; internal and viscous damping

PL

metody aktywne; sterowanie drganiami; położenie biegunów; aktuatory PZT; tarcie wewnętrzne; tarcie wiskotyczne

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Mechanics / AGH University of Science and Technology
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 27, no. 1
• Strony: 18--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Leniowska L.

• Institute of Technology, Rzeszów University of Technology,

Bibliografia

• Astrom K.L., Wittenmark B. 1990: Computer Controlled Systems. Theory and Design, 2nd ed., Prentice Hall, Inc., ISBN:0-13-168600-3.
• Crighton D.G., 1989: Fluid loading – the interaction between sound and vibration. Journal of Sound and Vibration, 133, Issue 1, 1—27.
• Gu Y., Fuller C.R. 1993: Active control of sound radiation from a fluid-loaded rectangular uniform plate. The Journal of the Acoustical Society of America, vol. 93, Issue 1, 337—345.
• Junger M.C., Feit D. 1986: Sound, Structures and Their Interaction. Massachusetts Institute of Technology Press, Boston, ISBN: 0262100347.
• Leniowska L. 2005: Modelling of piezoceramic actuators of circular plate to reduce noise and vibration, Molecular and Quantum Acoustics, vol. 26, 191-204.
• Malecki I. 1964: Theory of waves and acoustic systems (in Polish). PWN, Warszawa.
• Rayleigh J.W. 1929: Theory of Sound. MacMillan, London.
• Rosenhouse G. 2001: Active Noise Control. WIT Press, London.