PD and LQR controllers applied to vibration damping of an active composite beam

• Autorzy: Jarzyna W. , Augustyniak M. , Bocheński M. , Warmiński J.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie aktuatora MFC do redukcji drgań belki

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Presented results describe an application of MFC actuator for vibration reduction of a composite beam. Characteristics of the studied system are formed in a closed loop control. The paper describes two possible approaches. The first bases on a feedback control with a PD regulator. The second one operates with a state control with a gain tuned by LQR index. On the basis of the performed tests the LQR controller demonstrated better results. The PD controller was very sensitive to parameter changes, which led to an increase of oscillations, even up to saturation limits.

PL

Przedstawione wyniki opisują zastosowanie aktuatora MFC do redukcji drgań belki. Charakterystyki tego układu kształtowane są w układzie regulacji zamkniętej. W artykule opisano dwa układy regulacji. Pierwszy oparty jest na strukturze z regulatorem PD. Drugi układ działa ze sprzężeniem od wektora stanu, a jego wzmocnienie strojone jest według funkcjonału LQR. Zdecydowanie lepsze wyniki uzyskano dla regulatora LQR. Regulator PD był bardzo czuły na zmiany parametrów układu, na które reagował wzrostem oscylacji aż do granicznych wartości nasycenia.

Słowa kluczowe

EN

MFC piezoelectric actuator; active vibration damping; PD and LQR controllers

PL

piezoelektryczny aktuator MFC; aktywne tłumienie drgań; regulatory PD i LQR

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 10b
• Strony: 128--131
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.,

Twórcy

autor

Jarzyna W.

autor

Augustyniak M.

autor

Bocheński M.

autor

Warmiński J.

• Department of Electrical Drive Systems and Electrical Machines, Lublin Univ. of Technology (LUT),

Bibliografia

• [1] Bocheński M., Warmiński J.: Badania doświadczalne drgań autoparametrycznego układu belkowego, Przegląd Mechaniczny, 2006, 12, 32-34
• [2] Jarzyna W., Augustyniak M., Bocheński M.: Aktywne struktury piezoelektryczne w układach regulacji. Electrical Review (Przegląd Elektrotechniczny). No 4/2010
• [3] Jarzyna W., Augustyniak M., Warmiński J., Bocheński M.: Characteristics and Implementation of Piezoelectric. Structures in Active Composite Systems. Electrical Review (Przegląd Elektrotechniczny). No 7/2010
• [4] Jingjun Zhang, Lili He, Ercheng Wang, Ruizhen Gao: A LQR controller design for active vibration control of flexible structures. 2008 IEEE Pacific-Asia Workshop on Computational Intelligence and Industrial Application
• [5] S. Kapuria, M.Y.Yasin: Active vibration suppression of multilayered plates integrated with piezoelectric fiber reinforced composites using an efficient finite element model. Journal of Sound and Vibration 329 (2010) 3247-3265
• [6] Vasques C.M.A., Dias Rodrigues J.: Active vibration control of smart piezoelectric beams: Comparison of classical and optimal feedback control strategies. Elsevier, Computers and Structures, vol.84, 2006.
• [7] J. Warminski, M. Bochenski, W. Jarzyna, P. Filipek, M. Augustyniak: Active suppression of nonlinear composite beam vibrations by selected control algorithms. Commun Nonlinear Sci Numer Simulat 16 (2011) 2237-2248.
• [8] Yong Li and Jianchang Liu, Yu Wang: Design Approach of Weighting Matrices for LQR Based on Multi-objective Evolution Algorithm. Proceedings of the 2008 IEEE International Conference on Information and Automation June 20 -23, 2008, Zhangjiajie, China