تاثیر موقعیت نصب محرک و سنسور پیزوالکتریک در کنترل ارتعاشات بازوی انعطاف پذیر
[پایاننامه]
/عباس همایونی املشی
: مهندسی مکانیک
، ۱۳۹۲
۸۱ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک
صنعتی سهند
امروزه افزایش تقاضا برای رباتهایی با سرعت و کارآیی بالا، منجر به استفاده از مواد سبک در فرآیند ساخت رباتها شده است .این سازهها علاوه بر وزن کم دارای انعطاف پذیری بالا میباشند که این انعطاف پذیری بالا منجر به بروز پدیده ارتعاشات در این سازهها میشود .این انعطاف پذیری بالا قطعا باید کنترل شده و مستهلک گردد .در گذشته برای استهلاک ارتعاشات، تنها از سیستمهای انفعالی مانند سیستم جرم - فنر- دمپر استفاده میشد .محدودیت های زیاد این روش ها از جمله دامنه فرکانسی کم، عدم سازگاری با تغییر ارتعاشات و خواص سازه، استهلاک ارتعاشات به صورت انرژی گرمایی و مهم تر از همه وزن بالای آنها موجب شد محققین به روش های دیگر کنترل ارتعاشات روی بیاورند .در روش های جدید کاهش ارتعاشات از محرک های هوشمند استفاده میشود .در میان مواد هوشمند مواد پیزوالکتریک به علت حجم کم، وزن ناچیز، تبدیل آسان انرژی الکتریکی به مکانیکی و بالعکس، آسانی نصب روی سازه و توانایی بالا در کاهش ارتعاشات بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند .این تحقیق به مطالعه برروی تاثیر موقعیت نصب محرکها و سنسورهای پیزوالکتریک در کنترل فعال ارتعاشات تیر یک سرگیردار میپردازد .برای محاسبه رفتار ارتعاشی سازه از تئوری اولر- برنولی و اصل همیلتون استفاده میشود و برای کنترل ارتعاشات تیر نیز از روش کنترلی LQG با تعیین توابع هزینه و ضرایب وزنی مناسب، استفاده میشود .عملکرد محرکها، هم به صورت یک به یک و هم به صورت ترکیبی در کنترل فعال ارتعاشات اجباری و یا ارتعاشات آزاد مورد بررسی قرار میگیرد .در این تحقیق با استفاده از تحلیلی که برروی پاسخ زمانی مربوط به هریک از شکل مودهای ارتعاشی تیر ارائه میشود، نشان داده میشود که میزان انرژی کنترلی مصرفی برای کنترل ارتعاشات مربوط به هر یک از شکل مودهای ارتعاشی، وابسته به مکان نصب لایه پیزوالکتریک بر روی تیر است .با استفاده از این نتیجه، کنترل کننده LQG به نحوی اصلاح میشود که هریک از محرکهای پیزوالکتریک وظیفه کنترل ارتعاشات شکل مودی از تیر را به عهده گیرند که برای کنترل آن به انرژی کنترلی کمتری احتیاج دارند و در نهایت بهبود عملکرد کنترل کننده LQG اصلاح شده نسبت به کنترل کننده LQG معمول در ارتعاشات آزاد و ارتعاشات ناشی از تحریک خارجی نشان داده میشود. همچنین با استفاده از سیستم کنترلی ردیاب خطی(LTC)، خروجی سیستم ارتعاشی به وسیله محرکهای پیزوالکتریک به خروجی مطلوب نزدیک میشود. در نهایت به کنترل مسیر حرکت ربات کارتزین و کنترل ارتعاشات ناخواسته بدنه ربات به وسیله سیستمهای کنترلی LTC و LQR پرداخته میشود و بهبود عملکرد این سیستمهای کنترلی نسبت به سیستمهای کنترلی PD و سیستم کنترلی مبتنی بر لیاپانوف مشاهده میشود
محرک پیزوالکتریک
بازوی انعطاف پذیر
کنترل بهینه
ارتعاشات
کنترل
همایونی املشی، عباس
میرزایی، مهدی، استاد راهنما
خرازی، مهسا، استاد راهنما
ایران
20230807
مکانیک،۸۰۱۸۵،۱۳۹۲
ریذپ فاطعنا یوزاب تاشاعترا لرتنک رد کیرتکلاوزیپ روسنس و کرحم بصن تیعقوم ریثات.pdf