طراحي كنترلر LQG/LTRبراي تقليل ارتعاشات در ورقهاي نازك و ضخيم بر مبناي مدل اجزاء محدود و المان هتروسيس  Fulltext 

[ محمود آلفونه ] - عضو هيئت علمي، بخش مهندسي مكانيك، دانشكده فني، دانشگاه شهيد باهنر كرمان
[ محمدعلي حاج عباسي ] - استاديار بخش مهندسي مكانيك، دانشكده فني، دانشگاه شهيد باهنر كرمان

خلاصه مقاله:

در اين مقاله، روش تقليل ارتعاشات در ورقهاي نازك و ضخيم ناشي از نيروها و عوامل ناخواستة محيطي تشريح مي‌شود. ابتدا نحوة ساختن مدلِ اجزاء محدود ورق به كمك المان هتروسيس و سپس طراحي رگولاتور بهينه با توجه به نويز ناشي از تحريكاتِ محيطي و سنسورها انجام مي‌شود. المان هتروسيس امكان مدلسازي مرتبه اول در روش اجزاء محدود را فراهم مي‌كند و پديدة قفل‌شدگي برشي در ورقهاي نازك را منتفي مي‌سازد. براي استنتاج معادلات ديناميكي مربوط به مدلِ اجزاء محدود، اصل هاميلتون با بيان تنسوري بكار برده شده‌اند و با مقايسة فركانسهاي طبيعي با حالات شناخته شده، صحت و دقت مدل نشان داده شده است. با بيان معادلات ديناميكي سيستم در فضاي حالت مقدمات لازم براي طراحي رگولاتور بهينه فراهم مي‌شود. بسته به نوع كاربردِ ورق، نقاطي خاص براي اعمال سيگنالهاي كنترلي و يا گرفتن فيدبكها مطرح هستند و اين امر كنترل‌پذيري و مشاهده‌پذيري سيستم را تحت تأثير قرار مي‌دهد. برنامة رايانه‌اي جامعي براي اين سيستمها كه MIMO و با ابعاد نسبتاً بزرگ هستند در محيط MATLAB مد‌ّون شده است كه مدلسازي اجزاء محدود، طراحي تخمين‌زنندة (فيلتر كالمن) و كنترلر بهينه همراه با بازياب سيستم را انجام مي‌دهد. رفتار ديناميكي يك سيستم ارتعاشي نمونه، قبل و بعد از افزودن رگولاتور بهينه بررسي و نتايج تقليل بسيار خوب ارتعاشات را نشان مي‌دهند.

تقليل ارتعاشات ؛ اجزاء محدود ؛ رگولاتور بهينه ؛ المان هتروسيس