BazTech - Yadda

1

Active vibration suppression of axially moving string via distributed force

Łatas Waldemar

Vibrations in Physical Systems

|

2020

|

Vol. 31, nr 2

art. no. 2020215

EN

In the paper the problem of suppression of the waves - traveling along the linear, axially moving string - by the active distributed force is presented. The control law is based upon the idea of wave cancellation. The distributed force density is assumed to be proportional to the string transverse velocity resulting from the original running wave, assumed in the form of packet wave with amplitude modulation. As an objective function of the optimization problem considered the energy dissipated by the damping force segment is taken. Simulation results included demonstrate the effectiveness of the control law assumed and superiority of the distributed damping force over the concentrated force.

2

Aktywne tłumienie drgań płyty prostokątnej za pomocą piezoelektrycznych elementów pomiarowych oraz wykonawczych

Biglar M., Stachowicz F., Trzepieciński T., Gromada M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2015

|

z. 87 [291], nr 4

293--305

PL

W artykule analizowano proces aktywnego tłumienia drgań płyty prostokątnej wykorzystując piezoelektryczne elementy pomiarowe i wykonawcze. Do ustalenia optymalnej pozycji i orientacji piezoelektrycznych elementów pomiarowych oraz wykonawczych wykorzystano algorytm genetyczny. Do aktywnego tłumienia drgań płyty opracowano algorytm sterowania ujemnego prędkościowego sprzężenia zwrotnego. Przeprowadzono wiele symulacji aby wykazać przydatność algorytmu genetycznego wykorzystanego do optymalizacji lokalizacji oraz orientacji elementów piezoelektrycznych zamocowanych do cienkiej płyty. Założono, że piezoelektryczne elementy pomiarowe oraz wykonawcze są idealnie połączone z powierzchnią płyty. Podczas analiz obciążeniowych zastosowano funkcję krokową koncentrując obciążenie w miejscu leżącym poza środkiem płyty. Po umieszczeniu elementów piezoelektrycznych w optymalnej lokalizacji, amplitudy drgań płyty ulegały zmniejszeniu. Analizowano również wpływ liczby urządzeń piezoelektrycznych na właściwości aktywnego tłumienia systemu. Podsumowując, wykorzystanie kilku elementów pomiarowych oraz wykonawczych pozwala uzyskać wzrost efektu tłumienia i bardziej efektywne zmniejszenie amplitudy drgań płyty.

EN

In the paper the active vibration damping process of the rectangular plate by using piezoelectric sensors and actuators was analysed. To find the optimal locations and orientations of piezoelectric elements a genetic algorithm was used. To control the vibrations of the plate, a negative velocity feedback control algorithm was designed. Many simulations were carried out to show the usefulness of the genetic algorithm used to optimize the locations and orientations of the piezoelectric elements attached to a thin plate. We suppose that the piezoelectric sensors and actuators are perfectly bonded to the surfaces. During loading analyses we applied the step function concentrating the load at a location off-center of plate. By locating the piezoelectric patches in the optimal positions, the amplitudes of the plate vibrations were reduced. The effect of a number of piezoelectric devices on the property of the active damping system was also analysed. It can be concluded that the damping effect increases and the amplitude of plate vibrations were reduced more effectively because of the use of some of actuators and sensors.

3

Active rotor vibration control

Viteckova M., Vitecek A., Tuma J.

Mechanics and Control

|

2013

|

Vol. 32, no. 2

77--81

EN

The article deals with the analysis of active vibration control of a rotor which is supported by journal bearings. The oil fi lm between the journal and bushing induces the rotor instability, which causes rotor vibrations if rotational speed is greater than a threshold of system stability. This phenomenon is very important for high-speed rotational machines for which restricts the operational range of the rotational speed. Therefore increasing the rotor stability threshold is very important for preventing rotor vibrations. The rotor instability results in lateral vibrations which do not conform to the forces of the unbalanced masses or other external forces. The frequency of the lateral vibration is slightly less than half of the rotational frequency. The main result of the article is the analytical determination of the infl uence of the setting of the PD type controller on the threshold of stability.

PL

Artykuł omawia analizę aktywnego sterowania drganiami wirnika podpartego łożyskami ślizgowymi. Film olejowy w szczelinie pomiędzy czopem i panwią łożyska wywołuje niestabilność wirnika, co dla prędkości obrotowej większej od progu stabilności systemu powoduje jego drgania. Zjawisko to jest bardzo ważne dla maszyn o wysokich prędkościach obrotowych, ponieważ ogranicza zakres prędkości roboczych. Dlatego podwyższenie progu stabilności wirnika jest bardzo znaczące dla zapobiegania drgań wirnika. Niestabilność wirnika przejawia się drganiami poprzecznymi, które nie są w zgodzie z siłami niewyważenia oraz pozostałymi siłami zewnętrznymi. Częstotliwość tych drgań poprzecznych jest nieco mniejsza niż połowa częstotliwości obrotowej wirnika. Podstawowym wkładem artykułu jest analityczne pokazanie wpływu regulatora PD na próg stabilności wirnika.

4

Active vibration control system for 3D mechanical structures

Koszewnik A. P., Gosiewski Z.

Mechanics and Control

|

2011

|

Vol. 30, no. 3

138-145

EN

The active vibration control system for 3D mechanical structures is presented in the paper. The steel space framework which consists of 126 steel bars and 44 aluminium joints is a subject of our investigations. It is equipped in two piezoelectric stacks which are a part of chosen vertical bars in a plane X-Z. Bars, joints and piezo-stacks have got glue connections. The mathematical model was decoupled to change Two Input Two Output (TITO) system into two Single Input Single Output (SISO) systems. Such approach allowed us to design simple control laws with help of computer simulation procedure. In the last chapter the investigations on the laboratory stand of the active vibration control system with local controllers PD are described. Experimental results have proved that these PD controllers work good increasing the damping level. Additional damp in the system causes the excellent vibration reduction for the whole mechanical structure.

PL

Aktywne sterowanie drganiami przestrzennej konstrukcji prętowej zostało przedstawione w poniższym artykule. Obiektem badań jest przestrzenna konstrukcja prętowa zawierająca 126 elementów prętowych, 44 aluminiowe węzły oraz dwa piezostosy. Wspomniane piezoelektryczne aktuatory stosowe zostały wklejone do konstrukcji w wybranych pionowych elementach prętowych w płaszczyźnie X-Z. Globalny model matematyczny obiektu jest układem o dwóch wejściach i dwóch wyjściach (TYTO), który na potrzeby projektowania praw sterowania został rozprzężony na dwa podukłady o jednym wejściu i jednym wyjściu (SISO). Projektowanie praw sterowania zostało przeprowadzone na drodze badań symulacyjnych w środowisku Matlab. W końcowej części artykułu opisano badania eksperymentalne wraz z zaprojektowanymi lokalnymi regulatorami PD. Wyniki tych badań udowadniają, że wspomniane regulatory PD zwiększają poziom tłumienia. Tym samym dodatkowe tłumieniem które pojawiło się w układzie powoduje znakomitą redukcję drgań całej konstrukcji mechanicznej.

5

Active control of vibrations of a three-axis gyroscopic platform on board of a flying object

Koruba Z., Styczeń J.

Mechanics / AGH University of Science and Technology

|

2005

|

Vol. 24, no. 2

82-87

EN

The work presents an algorithm for active control of vibrations of a three-axis gyroscopic platform during pre-programmed and stabilised operation on board of a flying object. The considerations focus on disturbances resulting from the flying object manoeuvres and short-duration pulses of external forces under the conditions of friction in the bearings and non-linear platform operation range.

PL

W pracy przedstawiony jest algorytm aktywnego sterowania drganiami trzyosiowej platformy żyroskopowej przy jej ruchu programowym i stabilizującym na pokładzie obiektu latającego. Rozpatrywane są zakłócenia w postaci manewrów obiektu latającego (podstawy platformy) oraz krótkotrwałych impulsów sił zewnętrznych przy istnieniu tarcia w łożyskach i przy nieliniowym zakresie pracy rozważanej platformy.