The paper describes modelling and testing of the piezoelectric beam as energy harvesting system. The cantilever beam with two piezo-elements glued onto its surface is considered in the paper. As result of carried out modal analysis of the beam the natural frequencies and modes shapes are determined. The obtained results in the way mentioned above allow to estimate such location of the piezoactuator on the beam where the piezo generates maximal values of modal control forces. Experimental investigations carried out in the laboratory allow to verify results of natural frequencies obtained during simulation and also testing of the beam in order to obtain voltage from vibration with help of the piezo-harvester. The obtained values of voltage stored on the capacitor 𝐶0 shown that the best results are achieved for the beam excited to vibration with third natural frequency, but the worst results for the beam oscillating with the first natural frequency.
The paper presents the process of modeling and designing control laws for four-rotor type of the Parrot UAV. The state space model is obtained by using several phenomena like gyroscopic effects for rigid bodies, propellers and rotors. The obtained model has been used to design PID control laws for roll, pitch, yaw angle and altitude, respectively. The numerical simulations of the closed loop model are shown that system in satisfy way stabilize flight of the quadro-rotor in all considered directions.
The paper presents the design and practical implementation of PID controllers for a Stewart platform. The platform uses a resistance touch panel as a sensor and servo motors as actuators. The complete control system stabilizing the ball on the platform is realized with the Arduino microcontroller and the Matlab/Simulink software. Two processes required to acquire measurement signals from the touch panel in two perpendicular directions X and Y, are discussed. The first process includes the calibration of the touch panel, and the second process - the filtering of measurement signals with the low pass Butterworth filter. The obtained signals are used to design the algorithm of the ball stabilization by decoupling the global system into two local subsystems. The algorithm is implemented in a soft real time system. The parameters of both PID controllers (PIDx and PIDy) are tuned by the trial-error method and implemented in the microcontroller. Finally, the complete control system is tested at the laboratory stand.
In this paper, a model of the passive seat suspension system is designed. To verify the model the excitation signals are modelled by using generator embedded to Simulink software. Additionally, the excitation signal is filtered with the use of the Butterworth filters. The vibroisolation properties of the system are calculated on the basis of the ratio transmissibility of the vibration. The investigations proved that the designed system is correctly modelled and the system damps the vibration speciously in the most dangerous frequency range up to 20 Hz.
XX
W artykule przedstawiono model pasywnego układu zawieszenia siedziska operatora autobusu na przykładzie siedziska firmy ISRI. Na potrzeby badań losowe sygnały wymuszenia zostały zamodelowane w środowisku Matlab/Simulink. Dodatkowo,na potrzeby badań, sygnały wymuszenia zostały przefiltrowane z wykorzystaniem filtru Butterworth. Właściwości wibroizolacyjne układu zostały wyznaczone na podstawie kryterium współczynnika przenoszenia drgań. Badania symulacyjne wykazały tłumienie drgań przez układ szczególnie w najbardziej niebezpiecznym zakresie częstotliwości do 20 Hz.
Vibrations control in truss structures reaches a great practical interest, mainly in modern structures of huge space vehicles and aircrafts. Two demands essences are required in design of such structures. The first is the excellent dynamic behavior, in order to guarantee the stability of the structure and high precision pointing. The second is the necessity to obtain light structures, in order to reduce the cost. However, these two requirements are often contradictory, because light structures have low degrees of internal damping, which hinders the accuracy requirements. These difficulties can be overcome by applying recently developed advanced materials, as for instance piezoelectric materials. Several researchers have proved that piezoelectric material can effectively counteract the vibrations. Appropriate assurance active damping of these vibrations can be achieved by optimal location of the piezo elements in the structure.
Typowe sterowanie mikrosamolotem odbywa się w klasyczny sposób z wykorzystaniem powierzchni nośnych płatowca. Czasami ze względu na ograniczone możliwości konstrukcyjne MAV i postawione jemu wymagania należy zmienić sposób sterowania MAV a tym samym zmienić sposób powstawania wirów krawędziowych na krawędzi natarcia samolotu. W poniższym artykule w pierwszym etapie zostanie rozpatrzony model MAV z wysuwaną barierą mechaniczną na krawędzi natarcia. W drugim zaś zostanie zaprojektowane prawo sterowania barierą w oparciu o regulator ślizgowy ( ang. sliding controller). Uzyskane w ten sposób badania symulacyjne zostaną ze sobą porównane w celu wyciągnięcia istotnych wniosków.
EN
Nowadays control of MAV progressed in typical way by surface lift vehicle. Sometimes in relative limited possibility structural we may changed way control of MAV. Simultaneously we have changed way appear leading edge vortexes on vehicle. The paper was divided on two stage. In the first step was consider mathematical model of MAV with movable bar mechanical on leading edge. In second step was designed control law for control movable mechanical bar based on sliding controller. Obtained results in simulation was collected and compared.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The examination of a smart beam is presented in the paper. Experimental investigations were carried out for flexible beam with one fixed end and free opposite end. Piezoelectric strips were glued on both sides of the beam. One strip works as a sensor, and the second one as an actuator. It is a single input and single output system. The study focuses on the analysis of natural frequencies and modes of the beam in the relation to the position of the piezoelements. The natural frequencies, mode shapes, generated control forces, and levels of the measured signals are considered and calculated as a functions of the piezoelement locations. We have found correlations between mode shapes, changes of natural frequencies, control forces and measured signals for the lowest four modes. In this way, we can find the optimal localization of the distributed sensors and actuator on the mechanical structure directly by the using of the finite elements method (FEM).
PL
Szybkie prototypowanie układu aktywnego sterowania drganiami wybranych konstrukcji z wykorzystaniem elementów piezoelektrycznych realizowane jest w czterech etapach: 1. Określenie optymalnego położenia piezoelementów pomiarowych i wykonawczych na konstrukcji dla przyjętych kryteriów. 2. Przyklejenie piezoelektryków i eksperymentalna identyfikacja modelu układu otwartego. 3. Zaprojektowanie praw sterowania i ich implementacja w wybranych sterownikach. 4. Weryfikacja eksperymentalna działania układu zamkniętego. W artykule skoncentrowano się na rozwiązaniu problemów związanych z pierwszym etapem. Badania przeprowadzono dla stalowej belki wraz przyklejonymi do niej obustronnie piezoelementami. Jeden z piezoelementów pracuje jako aktuator drugi zaś jako sensor. Przesuwając paski piezoelektryczne wzdłuż belki wyliczono zmiany wartości naturalnych częstotliwości własnych drgań belki, postaci drgań, sił sterujących oraz sygnałów pomiarowych. Na podstawie zebranych danych symulacyjnych zostały utworzone macierze korelacyjne dla pierwszych czterech postaci drgań. Wszystkie prezentowane badania zostały wykonane z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Wyznaczono położenia piezoelektryków dla których uzyskuje się największe wartości modalnych sił sterujących i modalnych sygnałów pomiarowych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.