PZT EYLEYİCİ VE ALGILAYICI İÇEREN ESNEK BİR KONSOL KİRİŞ İÇİN ROBUST KONTROLCÜ TASARIMI VE SİMÜLASYONU

Cem ONAT; Melin ŞAHİN

Makale detayları

PZT EYLEYİCİ VE ALGILAYICI İÇEREN ESNEK BİR KONSOL KİRİŞ İÇİN ROBUST KONTROLCÜ TASARIMI VE SİMÜLASYONU

Yazarlar:

Cem ONAT | Melin ŞAHİN

Yayıncı:

TMMOB Makina Mühendisleri Odası

Dergi:

Mühendis ve Makina 2016 Vol.57 Issue 683, pp.48-56

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

1/2017

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000600721

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2667-7520

pISSN:

1300-3402

Özet:

 


In recent years, the use of smart structures presents more efficient solutions to most of active vibration
control problems in flexible mechanical systems due to significant advances in sensor and actuator
technologies. Piezoelectric materials can be used as a sensor and/or an actuator in active vibration
control because of their electromechanical coupling property. The commonly used type of piezoelectric
materials is PZT (lead-zirconate-titanate) piezoceramics. Smart structures are produced by bonding
these piezoelectric materials on flexible mechanical systems. This study presents a robust approach for
modeling and controlling of a cantilever flexible beam comprising a piezoelectric sensor and actuator
by MATLAB software. Firstly, the parameter uncertain modeling of the flexible cantilever aluminum
beam with a piezoelectric sensor and actuator is created. Then, generalized plant model is constituted
of the uncertain model, and H∞ controller is designed and computed. Obtained simulation results in
time and frequency domain reveal that proposed H∞ controller is able to suppress vibration of the
smart beam in the first out-of-plane bending mode.

.

 

Son yıllardaki algılayıcı ve kumanda elemanı teknolojilerindeki dikkate değer gelişmelerden dolayı,
akıllı yapıların kullanımı, esnek mekanik sistemlerde aktif titreşim kontrolü problemlerine daha etkili
çözümler sunmaktadır. Aktif titreşim kontrolünde piezoelektrik malzemeler, elektro-mekanik akuple
özellikleri nedeniyle hem kumanda elemanı hem de algılayıcı olarak çalışabilirler. Bu alanda piezoelektrik malzemelerin çoğunlukla kullanılan tipi, kurşun, zirkonyum-titanyum (PZT) piezo-seramiklerdir. Piezoseramikler esnek mekanik sistemlerin üzerine yapıştırılarak akıllı yapılar elde edilmektedir.
Bu çalışma, MATLAB programı ile bir piezoelektrik algılayıcı ve kumanda elemanı içeren esnek
konsol bir kirişin modellenmesi ve kontrolü için robust bir yaklaşım sunmaktadır. Önce, esnek konsol
alüminyum kirişin parametre belirsizliği içeren modeli piezoelektrik elemanlar ile birlikte oluşturulmaktadır. Ardından, belirsiz model üzerinden genelleştirilmiş sistem modeli oluşturulmakta ve H∞
kontrolcü hesaplanmaktadır. Elde edilen zaman ve frekans tanım kümesi simülasyon sonuçları, tasarlanan H∞ kontrolcünün tüm durumlarda akıllı kirişin ilk düzlem dışı bükülme modundaki titreşimlerini bastırmaya muktedir olduğunu ortaya koymaktadır.

Makale detayları

PZT EYLEYİCİ VE ALGILAYICI İÇEREN ESNEK BİR KONSOL KİRİŞ İÇİN ROBUST KONTROLCÜ TASARIMI VE SİMÜLASYONU

Yazarlar: Cem ONAT | Melin ŞAHİN

Yayıncı: TMMOB Makina Mühendisleri Odası

Dergi: Mühendis ve Makina 2016 Vol.57 Issue 683, pp.48-56

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 1/2017

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2000600721

Sıklık: Üç Aylık

eISSN: 2667-7520

pISSN: 1300-3402

Sayı

Yazarlar:

Cem ONAT | Melin ŞAHİN

Yayıncı:

TMMOB Makina Mühendisleri Odası

Dergi:

Mühendis ve Makina 2016 Vol.57 Issue 683, pp.48-56

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

1/2017

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000600721

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2667-7520

pISSN:

1300-3402