Active coil-core system as a part of rigid body support and its influence on the body vibrations

• Autorzy: Kondratiuk M. , Gosiewski Z. , Ambroziak L.

Warianty tytułu

PL

Aktywny układ cewka-rdzeń jako część podpory bryły sztywnej oraz jego wpływ na drgania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper we took into account the influence of the actively controlled coil dampers introduced into vibrating body supports. The body was considered as moving mass centre of 3-degrees-of-freedom. Investigated object was located on four supports. Body dynamics was described by means of Newton and Euler equations. Body vibrations were caused by statically unbalanced rotor located inside the object. In the control system the coils with the movable cores were used as the executive elements (controllable stiffness). In the closed-loop system the PD regulators were introduced into each support. The coils current was controlled by means of pulse width modulated (PWM) generators. In the article we presented the time characteristics and the frequency responses of the investigated system. Differences between open (non-controlled) and closed-loop (actively controlled) system were shown. Responses to the rotor perturbations were also calculated. Finally, the main advantages and disadvantages of the proposed solution were discussed. The further work directions were also indicated.

PL

W niniejszej pracy rozpatrzono wpływ aktywnie kontrolowanych cewkowych tłumików drgań umieszczonych w podporach drgającej bryły. Badana bryła została opisana jako punkt materialny o trzech stopniach swobody. Badany obiekt umieszczono na czterech podporach. Dynamiką ciała opisano równaniem Newtona i Eulera. Drgania bryły były wywołane statycznie niewyważonym wirnikiem umieszczonym we wnętrzu bryły. W układzie sterowania, jako elementy wykonawcze wykorzystano cewki z ruchomymi rdzeniami. Do każdej z podpór wprowadzono zamkniętą pętlę sterowania z regulatorem proporcjonalno-różniczkującym (PD). Prąd w cewkach był regulowany za pomocą generatorów impulsowych o zmiennym wypełnieniu (PWM). W niniejszej pracy przedstawiono charakterystyki czasowe oraz odpowiedzi częstotliwościowe badanego układu. Pokazano różnice pomiędzy układem otwartym (bez sterowania) i zamkniętym (sterowanym aktywnie). Wyznaczono również odpowiedzi układu na zaburzenia wywoływane przez wirnik. W pracy omówiono główne zalety i wady proponowanych cewkowych tłumików drgań. Wskazano również kierunki przyszłych badań.

Słowa kluczowe

EN

oil with movable core; vibroisolation; inductance gradient; vibration control

PL

cewka z rdzeniem ruchomym; wibroizolacja; gradient indukcyjności; sterowanie drganiami

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Mechanics and Control
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 31, no. 1
• Strony: 16--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Kondratiuk M.

autor

Gosiewski Z.

autor

Ambroziak L.

• Department of Automatic Control and Robotics, Faculty of Mechanical Engineering, Bialystok University of Technology, Bialystok, Poland,

Bibliografia

• COMSOL Multiphysics v4.1 2010, User 's Guide, COMSOL AB.
• Goliński J.A. 1979, Wibroizolacja maszyn i urządzeń (in Polish), Wydawnictwo Naukowo-Tecłmiczne, Warszawa, ISBN 83-204-0067-8.
• Gosiewski Z., Falkowski K. 2003, Wielofunkcyjne łożyska magnetyczne (in Polish), Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa, Warszawa, ISBN 83-915995-5-8.
• Iserman R. 2005, Mechatronic Systems Fundamentals, Springer-Verlag, London Limited.
• Korzeniowski R. 2004, Zastosowanie zespołu pneumohydraulicznego w aktywnych układach redukcji drgań mechanicznych (in Polish), AGH Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Kraków, (PhD Thesis Dissertation).
• Kowal J. 1996, Sterowanie drganiami (in Polish), Gutenberg, Kraków, ISBN 83-86310-06-5.
• Martynowicz P. 2006, Synteza algorytmów sterowania drganiami dla płaskiego modelu magnetoreołogicznego zawieszenia pojazdu (in Polish), AGH Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Kraków, (PhD Thesis Dissertation).
• MATLAB and Simulink 2010, Users Guide, MathWorks.
• Mrozek B., Mrozek Z. 2010, MATLAB i Simulink (in Polish), Helion, Gliwice, ISBN 978-83-246-2564-2.
• Osiński Z. 1979, Tłumienie drgań mechanicznych (in Polish), Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, ISBN 83-01-00553-X.
• Sapiński B. 2004, Linear Magnetorheological Fluid Dampers for Vibration Mitigation: Modelling, Control and Experimental Testing, AGH Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków, ISSN 0867-6631.