Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 25

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  sterowanie drganiami
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
Torsional vibrations induced in drilling systems are detrimental to the condition of the machine and to the effectiveness of the engineering process. The cause of vibrations is a nonlinear and unknown friction between a drill string and the environment, containing jumps in its characteristics. Nonlinear behaviour of the friction coefficient results in self-excited vibration and causes undesirable stick-slip oscillations. The aim of this paper is to present a novel adaptive technique of controlling vibrating systems. The scheme is based on the linear quadratic regulator and uses direct measurements of the friction torque to synthesize its linear dynamic approximation. This approach allows generating a control law that takes into account the impact of the friction on the system dynamics and optimally steers the system to the desired trajectory. The controller’s performance is examined via numerical simulations of the stabilization of the drilling system. The proposed solution outperforms the comparative LQG regulator in terms of the minimization of the assumed cost functional and the overall stability of the control system under the nonlinear disturbance.
EN
A model and control strategy of a semi-active seat suspension system with a magneto-rheological (MR) damper, chiefly intended to protect construction machine operators from vibration acting in one of the horizontal directions, has been presented. The parameters of the model shown were determined experimentally as functions of the damper control current, for which a control algorithm imitating the operation of a sky-hook damper (a damper hanging from an inertial reference point) was developed. Afterwards, the model proposed was verified on a test stand with an electrohydraulic actuator and then the semi-active seat suspension system was experimentally tested with the participation of a human subject. Results of the work carried out have been presented in the form of power spectral densities of vibration accelerations and transfer functions of the suspension system. Based on a qualitative assessment of the test results obtained, the operation of the semi-active seat suspension system was found to be far more effective than that of a conventional system in the excitation frequency range under consideration. Noteworthy is the fact that the highest effectiveness of the system operation was achieved at the resonance frequency, corresponding to that of the passive system. This is confirmed by the tabulated values of vibration transfer coefficients and maximum relative displacements of the seat suspension system in the conventional passive version and in the semi-active version provided with an MR damper.
PL
W pracy zaprezentowano model oraz strategię sterowania semi-aktywnym układem zawieszeniem siedziska z tłumikiem magneto-reologicznym (MR), którego podstawowym zadaniem jest zapewnienie ochrony operatorów maszyn roboczych przed drganiami w jednym z poziomych kierunków oddziaływania. Parametry przedstawionego modelu wyznaczono eksperymentalnie w funkcji natężenia prądu sterującego pracą tłumika, dla którego opracowano algorytm sterowania naśladujący działanie tłumika zawieszonego w inercjalnym punkcie odniesienia (ang. sky-hook damper). Kolejno dokonano weryfikacji zaproponowanego modelu na stanowisku badawczym ze wzbudnikiem elektro-hydraulicznym oraz przeprowadzono badania eksperymentalne semi-aktywnego układu zawieszenia siedziska z udziałem człowieka. Wyniki zrealizowanych prac zaprezentowano w postaci gęstości widmowych mocy przyspieszenia drgań oraz funkcji przenoszenia układu zawieszenia. Na podstawie oceny jakościowej otrzymanych wyników badań stwierdzono, że działanie semi-aktywnego zawieszenia siedziska jest znacznie skuteczniejsze od układu konwencjonalnego w rozpatrywanym zakresie częstotliwości wymuszenia. Jednak największą skuteczność działania osiąga się w przypadku częstotliwości rezonansowej, odpowiadającej układowi pasywnemu. Potwierdzają to zestawione tabelarycznie wartości współczynników przenoszenia drgań i maksymalnych przemieszczeń względnych zawieszenia w przypadku konwencjonalnego układu pasywnego oraz układu semi-aktywnego z tłumikiem MR.
EN
The paper deals with the application of the continuous dynamic absorbers in vibration reduction problems in beams. The Euler-Bernoulli beam of variable cross-section is subjected to the concentrated and distributed harmonic excitation forces. The beam is equipped with a system of the continuous vibration absorbers. The problem of the forced vibration is solved employing the Galerkin’s method and Lagrange’s equations of the second kind. Performing time-Laplace transformation the amplitudes of displacement may be written in the frequency domain, similarly the time-averaged kinetic energy of any part of the beam. The results of some local and global vibration control optimization problems concerning the placement and parameters of the continuous vibration absorbers are presented.
4
Content available remote Multilevel vibration control system of aviation gas-turbine engines
EN
This work is devoted to the development a new multilevel vibration control system of aviation gas-turbine engines (GTE). The bases of the new system are: existing aboard vibration control system for current control and awareness about actual levels of vibration at the harmonics of the rotor rotation (main level); complementary dedicated microcontroller for analysis of “normal vibration” in order to predict or detect small damages of engine systems and details (auxiliary level); signal processing methods for damages diagnosis and decision making about GTE condition. The efficiency of the proposed system and using the signal processing methods is demonstrated by the results of computer simulation of the processes of receiving the information about the GTE vibrating condition, transformation and analysis of it at the main and auxiliary levels.
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.
PL
W artykule rozpatrzono model ćwiartkowy zawieszenia pojazdu z tłumikami, opisanymi modelami histerezowymi typu Spencera. Porównano efektywność tłumienia drgań przez układy semiaktywne oraz pasywne o niesymetrycznych charakterystykach siły tłumienia. W przypadku tłumików semiaktywnych zaproponowano różne algorytmy sterowania typu on-off. Zbadano wpływ tych algorytmów na wskaźniki odpowiedzialne za komfort oraz bezpieczeństwo jazdy. Rezultaty symulacji numerycznych przedstawiono w formie wykresów częstotliwościowych wprowadzonych wskaźników jakości.
EN
This paper examined the quarter model of the vehicle suspension with dampers, represented by the hystereses models of Spencer type. The effectiveness of vibration reduction through the use of semi-active and passive systems with asymmetric damping force characteristics was compared. In case of semi-active dampers several different control algorithms of on-off type were considered. The impact of these algorithms on parameters associated with comfort and safety of the drive was analyzed. The results of the numerical simulations were presented in the form of graphs showing the values of performance indicators in the frequency domain.
PL
W niniejszym artykule zbadano efektywność tłumienia drgań i wstrząsów przez tłumiki semiaktywne, opisane modelami histerezowymi typu Bouc-Wena i Spencera. Zastosowano dwa algorytmy typu on-off sterowania parametrami tłumika. Rezultaty obliczeń porównano z odpowiednimi wynikami otrzymanymi dla układów pasywnych. Wykazano pewne różnice jakościowe w zachowaniu się obu modeli w zakresie niższych częstości.
EN
The paper has investigated the efficiency of vibration and shock damping through semiactive absorbers described by the Bouc-Wen and the Spencer models. Two algorithms of on-off control type were applied to change the values of dissipative parameters. The results of calculations were compared with suitable results obtained for passive systems. Some qualitative differences of dynamical behaviour of the Bouc-Wen and the Spencer models were shown in the lower frequency range.
EN
The study deals with the multi-channel power controller engineered by authors for magnetorheological (MR) dampers of small-scale. The paper covers: structure, technical specification, laboratory testing of the device in the analog and digital mode and its testing by applying to MR dampers' control in a vehicle suspension model.
PL
W artykule przedstawiono opracowany przez autorów, wielokanałowy sterownik mocy dla tłumików MR małej skali (wytwarzających silę do kilku kN). Opisano budowę oraz podano parametry techniczne sterownika. Omówiono wyniki badań laboratoryjnych sterownika pracującego w trybie analogowym i cyfrowym. Porównano własności statyczne i dynamiczne sterownika w obu trybach, ze szczególnym uwzględnieniem granicznych wartości prądów i napięć na wyjściu sterownika oraz odpowiedzi czasowych na skokowe zmiany sygnałów sterujących (analiza czasów ustalania prądu w cewce sterującej tłumika i siły generowanej przez tłumik MR). Na podstawie wyników badań eksperymentalnych pokazano wady i zalety obu trybów pracy sterownika do sterowania tłumikiem MR, uwzględniając zastosowanie przełączających algorytmów sterowania. Opracowany sterownik wykorzystano do badań płaskiego modelu zawieszenia pojazdu o dwu- i trzech stopniach swobody wyposażonego w tłumiki MR. W badaniach wykorzystano dwa środowiska sprzętowo-programowe: kartę wejść-wyjść AC/CA typu RT-DAC4/PCI i pakiet MATLAB/Simulink z przybornikami RTW/RTWT oraz mikrokontroler Motorola typu MPC 555 z przybornikiem Embedded Target for MotorolaŽ MPC555 pakietu MATLAB/Simulink.
EN
The paper presents the operating principle, experiments and calculations of a magnetic spring. Force exerted by the magnetic spring is a result of interaction of magnetic fields formed by magnets and coils. The stiffness of the spring can be modified by changing the current in coils. The paper presents FE model of the spring. Static characteristic of the spring were determined using results of FE method calculations and experiments. The magnetic spring with switched stiffness was employed in one degree of freedom system.
PL
W pracy przedstawiono zasadę działania, badania eksperymentalne oraz symulacyjne układu z wykorzystaniem sprężyny magnetycznej. Siła oddziaływania sprężyny magnetycznej jest rezultatem oddziaływania pola magnetycznego wytworzonego przez magnesy oraz cewki. Zmiana sztywności sprężyny uzyskiwana jest za pomocą zmiany natężenia prądu w cewkach. Opracowano model MES sprężyny. Charakterystyki statyczne sprężyny zostały wyznaczone przy użyciu symulacji MES oraz potwierdzone na podstawie badań eksperymentalnych. Sprężyna magnetyczna ze zmienną sztywnością została zastosowana w układzie o jednym stopniu swobody.
EN
This paper presents the formulation of the structural optimization method on the basis of statistical energy analysis. A4 laser beam printer consisting of eight finite elastic steel plates is considered as an example, where the mass is taken as a constraint function. Consequently, taking one CLF as the objective function, an optimization of the thickness of the shell elements is performed showing the efficiency of the structural optimization method.
PL
W pracy zaprezentowano sformułowanie metody optymalizacji struktury bazującej na analizie statystycznego rozkładu energii. Jako przykład obiektu wybrano drukarkę laserową, której elementami jest osiem stalowych płyt. W przyjętej metodzie optymalizacji masy płyt pełnią rolę ograniczeń. Przyjmując CLF jako funkcję celu, przeprowadzono optymalizację grubości elementów powłokowych, pokazując efektywność metod optymalizacji strukturalnej.
EN
The paper focuses on the finding which parts of machinery should be modified in order to reduce the noise. The countermeasure is decided by being based on the theoretical formulation the statistical energy analysis (SEA). The proposed process is applied to determine the countermeasures to structure-borne noise in a commercial product (A4 laser printer). This study is the first report of a series to develop a process based on the SEA.
PL
Artykuł poświęcono metodzie wyszukiwania podukładów maszyn, które powinny być zmodyfikowane w celu obniżenia poziomu hałasu. Metoda bazuje na statystycznej analizie przepływu energii (SEA). Zaproponowaną metodę zastosowano do obniżenia hałasu wytwarzanego przez drukarkę laserową. Artykuł jest pierwszą częścią raportu poświęconego omawianej metodzie.
EN
In the paper two-degree-of-freedom system with self-powered active control was considered. The skyhook control scheme was assumed in calculation. The DC motor was used as the energy regenerative damper that converts the vibration energy into electric energy. The regenerative energy was stored in capacitor or battery. The results of numerical simulation of the motion excited by random process were presented and the analysis of energy balance in the system was estimated.
PL
W pracy przedstawiono układ o dwóch stopniach swobody, w którym do zasilania aktywnego tłumienia drgań wykorzystano energię pochodzącą z odzysku. W obliczeniach układu aktywnego przyjęto znany algorytm ,,skyhook algorithm". Jako urządzenie zamieniające energię mechaniczną na elektryczną zastosowano silnik liniowy. Założono, że odzyskana energia jest magazynowana w kondensatorze lub akumulatorze. Przedstawiono wyniki symulacji numerycznej ruchu układu pod wpływem wymuszenia w postaci procesu stochastycznego. Oszacowano bilans energii układu.
EN
The paper summarizes the experimental data gathered during the laboratory tests of vibration control of three mechanical structures utilizing magnetorheological (MR) dampers. The author's research program involved the investigations of the structures. The first application refers to vibration control in a driver's seat suspension (structure 1). The control objective is to reduce vertical acceleration of the driver. The second application covers vibration control in a pitch plane vehicle suspension (structure 2). The control objective is to reduce vertical and angular accelerations of the vehicle. The third application concerns vibration control of a suspended cable (structure 3). The control objective is to reduce transverse free vibrations of the cable. The obtained results demonstrate system performance improvement achieved through the control of MR damper(s).
PL
W artykule podsumowano wyniki badań laboratoryjnych prowadzonych pod kierunkiem autora nad sterowaniem drganiami trzech struktur mechanicznych z zastosowaniem tłumików magnetoreologicznych (MR). Pierwsza aplikacja dotyczyła sterowania drganiami zawieszenia fotela kierowcy (struktura 1). Celem sterowania była redukcja przyspieszenia drgań kierowcy. Druga aplikacja dotyczyła sterowania drganiami zawieszenia pojazdu (struktura 2). Celem sterowania była redukcja przyspieszenia drgań pionowych i kątowych pojazdu. Trzecia z aplikacji dotyczyła sterowania drganiami zawieszonej liny (struktura 3). Celem sterowania była redukcja drgań swobodnych liny. Wyniki eksperymentów wykazały skuteczność tłumików MR do sterowania drganiami badanych struktur.
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.
EN
This paper presents an analysis of dynamic characteristics of a cantilever beam with a magnetorheological (MR) fluid. The beam consists of two aluminium outer layers and MR fluid layer placed between them. Due to MR fluid control capabilities both damping and stiffness of the beam can be changed simultaneously. The simple model of three-layered structure is assumed. Vibration characteristics of the beam are predicted for various magnetic field strength and a simple control algorithm based on switching of the beam stiffness is proposed. The results of calculations illustrate the vibration control capabilities of the MR adaptive beam at various level of magnetic strength.
PL
W pracy przedstawiono analizę własności dynamicznych belki z cieczą magnetoreologiczną (MR). Belka składa się z trzech warstw. Dwie zewnętrzne warstwy wykonano z aluminium, a przestrzeń pomiędzy nimi wypełniono cieczą MR. Sztywność i tłumienność belki można zmieniać dzięki zależnym od pola magnetycznego własnościom cieczy. Do obliczeń przyjęto prosty model belki trójwarstwowej. Wyznaczono podstawowe charakterystyki dynamiczne belki dla różnych wartości natężenia pola magnetycznego. Otrzymane wyniki potwierdzają możliwości sterowania drganiami belek zawierających warstwę cieczy MR.
EN
When a reduction of vibration amplitude usually designers resort to dampers based either on dry friction, internal material damping or fluid viscosity, each one of these mechanisms having its peculiar field of application. To improve performance while at the same time reducing costs and environmental load, electromagnetic damping devices are finding new applications, beyond the fields where they have a long history. Moreover, electromagnetic dampers can be easily controlled, obtain active or even ‘intelligent’ vibration control. Three examples from the internal combustion engines, automotive and gas turbine fields are discussed in some detail to show the potential advantages of this technology.
PL
W artykule przedstawiono koncepcję programowej zmiany poziomu drgań układu wirującego wiotkiego wirnika z wykorzystaniem dodatkowego, aktywnego łożyska magnetycznego. Prowadzi to do jakościowych zmian właściwości dynamicznych systemu. Zaprezentowano wybrane wyniki obliczeń numerycznych i ich weryfikację eksperymentalną wykonaną na stanowisku badawczym.
EN
This paper presents an idea of programming a level of vibrations in the operating range of the rotating system of the flexible rotor (including critical speeds) using an additional digitally controlled magnetic bearing. It causes a qualitative change in dynamic properties of the system. Some experimental investigations and numerical simulations of flexible rotor dynamics carried out on the test stand with an additional, digitally controlled magnetic bearing are discussed.
EN
Contribution deals with the suppression of the resonance vibration of a clamped beam with sensors and actuators made of piezoceramics material. It will be discussed the problem of influencing of a response of vibration by higher frequencies so called control and observation spillover. The model of a beam with piesoceramics was designed in environment ANSYS. The properties of the model have been identified from the response on an unit step impuls (voltage). The control was realized by controller with PPF method. Simulation of control has been realized on the clamped beam in environment MATLAB. There was designed an experimental test bed for verification of the simulation results.
PL
Artykuł dotyczy tłumienia drgań rezonansowych jednostronnie zamocowanej belki z czujnikiem i aktuatorem wykonamym z materiału piezoelektrycznego. Omówiono problem wpływu odpowiedzi w postaci drgań o częstotliwościach większych od częstotliwości Nyquista na sterowanie i sprzężenie zwrotne, nazywanego w literaturze angielskiej: control and observation spillover. Model belki z piezoelektrykiem został zaimplementowany w programie ANSYS. Właściwości modelu zostały zidentyfikowane na podstawie odpowiedzi układu na wymuszenie w postaci skoku jednostkowego (skoku napięcia). Sterowanie układem zostało zrealizowane przy wykorzystaniu regulatora z dodatnim sprzężeniem zwrotnym od przemieszczenia. Symulacja sterowania jednostronnie zamocowanej belki zrealizowana została w środowisku MATLAB. Zaprojektowano również eksperymentalne stanowisko badawcze do weryfikacji badań symulacyjnych.
PL
W artykule poruszono zagadnienie sterowania drganiami płaskiego modelu zawieszenia pojazdu o dwóch stopniach swobody, wyposażonego w niezależnie sterowane tłumiki MR w części przedniej i tylnej. Model zawieszenia badano w układzie otwartym oraz zamkniętym, przy harmonicznych oraz prostokątnych wymuszeniach podłoża. Badania eksperymentalne prowadzono z wykorzystaniem specjalnie zaprojektowanego stanowiska laboratoryjnego wyposażonego w aparaturę pomiarowo-sterującą współpracującą ze środowiskiem MATLAB/Simulink. Uzyskane rezultaty potwierdzają efektywność tłumików MR w zakresie redukcji drgań rezonansowych oraz nadrezonansowych.
EN
The paper concerns the vibration control in a two-degree-of-freedom model of vehicle suspension equipped with independently controlled MR dampers in front and rear sections. The suspension model was tested in open-loop and feedback system configurations under harmonic and square base excitations. The experiments were conducted on the specially designed laboratory setup with data acquisition and control system configured in MATLAB/Simulink environment. The obtained results reveal effectiveness of MR dampers in vibration isolation for a wide range of excitation frequencies.
EN
The paper is concerned with the experimental study of vibration control in a vehicle suspension model equipped with independently controlled magnetorheological (MR) dampers in front and rear sections of the vehicle body, and in the driver’s seat suspension. Pitch-plane suspension model with one pitch degree of freedom (DOF) and two bounce DOFs was considered. The system was tested under harmonic excitations with an open loop and feedback. Performance of standard skyhook controller was compared with cascade controllers, in which the reference resistance forces determined by linear-quadratic or skyhook principles were fed to the inverse model of an MR damper. The tests were conducted in the experimental setup with measurement and control system configured in MATLAB/Simulink environment.
PL
W artykule przedstawiono analizę eksperymentalną układu sterowania drganiami modelu zawieszenia pojazdu wyposażonego w niezależnie sterowane tłumiki magnetoreologiczne (MR) umiejscowione w przednim i tylnym zawieszeniu nadwozia pojazdu, oraz w zawieszeniu fotela kierowcy/operatora. Rozważono płaski model zawieszenia posiadający jeden stopień swobody związany z przechyłem wzdłużnym oraz dwa stopnie swobody związane z przemieszczeniem pionowym. Przeprowadzono badania układu otwartego oraz układu zamkniętego przy wymuszeniach harmonicznych. Dokonano porównania działania regulatora typu skyhook z regulatorami kaskadowymi, dla których referencyjne siły oporu uzyskane jako wyjścia algorytmu skyhook lub rozwiązania problemu liniowo-kwadratowego były odwzorowywane z wykorzystaniem modelu odwrotnego tłumika MR. Badania przeprowadzono na stanowisku laboratoryjnym z wykorzystaniem układu pomiarowo-sterującego skonfigurowanego w środowisku MATLAB/Simulink.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.