Aktywne sterowanie drganiami belki z piezoelementami przy pomocy regulatora LQR

• Autorzy: Gosiewski Z. , Koszewnik A. P.

Warianty tytułu

EN

LQR control of smart beam with piezoelectric elements

• Konferencja: Konferencja Naukowo-Techniczna. Automatyzacja - Nowości i Perspektywy (13 ; 01-03.04.2009 ; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie zostanie przedstawiony aktywny układ tlumienia drgań w zastosowaniu do belki wspornikowej z przyklejonymi w quasi-optymalnym położeniu piezoelementami. Uzyskany w procesie identyfikacji i zredukowany model matematyczny obiektu posłużył do zweryfikowania wcześniej otrzymanych wartości pierwszych czterech częstotliwości drgań własnych belki jak również do zaprojektowania odpowiedniego regulatora LQR. W następnym etapie badań wybrane prawo sterowania zostało przebadane symulacyjnie oraz eksperymentalnie. Zarejestrowane przebiegi czasowe i częstotliwościowe zarówno z badań symulacyjnych jak i badawczych wykazały, że zaprojektowany i zbudowany układ silnie tłumi drgania belki konsolowej.

EN

An active vibration damping system with the use of piezoelements in quasi-optimal location is presented in the paper. Identified and reduced mathematical model of open-loop system was used to verify earlier obtained the first four natural frequencies of the beam. This model was also used to design appropriate linear quadratic state-feedback regulator (LQR). In the next stage control law was chosen and it was checked out in simulation and experimental investigations. Obtained time and frequencies domain plots have proved that designed controller very strongly damps the vibration of the active beam.

Słowa kluczowe

PL

aktywne tłumienie drgań; regulator LQR

EN

active vibration damping; LQR regulator

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Robotyka
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 13, nr 2
• Strony: 710--716
• Opis fizyczny: CD, Bibliogr. 6 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gosiewski Z.

autor

Koszewnik A. P.

• Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Katedra Automatyki i Robotyki,

Bibliografia

• [1] Guang M., Wenming Z.: Active Vibration Control of Micro-Cantilever Beam in MEMS, Proc. 2004 International Conference on Intelligent Mechatronics and Automation, Chengdu, China, 2004, pp. 272-276.
• [2] Yaman Y., Waechter D.: Active vibration control of a smart beam, Proceedings materials of Cansmart symposium held, Montreal, 2001, pp.125-134.
• [3] Gosiewski Z., Koszewnik A.: The influence of the piezo-element placement on the active vibration damping system. Materiały 8 Międzynarodowej Konferencji „Aktywna Redukcja Drgań i Hałasu”, Krasiczyn 2007, p. 69.
• [4] Gosiewski Z., Koszewnik A.: Frequency domain identification of the active beam model for the vibration control system, 4 Międzynarodowa Konferencja : Mechatronic systems and materials, Białystok, 2008, p.106.
• [5] Koziński W.: Projektowanie regulatorów. Wybrane metody klasyczne i optymalizacyjne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2004.
• [6] Gosiewski Z., Siemieniako F.: Automatyka, Synteza układów, t. II, Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok, 2007.