تحلیل و طراحی کنترل کننده بهینه به منظور دستیابی به میرایی ارتعاشی تیر هوشمند تیموشنکو در بازه های مختلف

مهندسی مکانیک و ارتعاشات

مقاله 5، دوره 8، شماره 2 - شماره پیاپی 27، تیر 1396، صفحه 35-47   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

مجتبی حسنلو^* ؛ اجمد باقری؛ فرید نجفی

دانشگاه گیلان

چکیده

میرایی ارتعاشی تیر تیموشنکو براساس یافتن مکان، تعداد بهینه حسگر و عملگر پیزوالکتریک با استفاده از کنترلر LQR و الگوریتم MOPSO موضوع مورد بررسی در این تحقیق محسوب می‌شود. امروزه برای اینکه یک سازه دارای عمر، هزینه ساخت، مصرف انرژِ قابلیت اطمینان بهینه‌ای باشد تلاش‌های فراوانی از سوی محققین این حوزه صورت پذیرفته‌است. یکی از تحقیقات تامین سازه هوشمند بهینه و کنترل‌شده با استفاده از حسگر و عملگر پیزوالکتریک است بگونه‌ای این حسگر و عملگر بتواند به محض دریافت یک ارتعاش توسط حسگر و با انتقال سیگنال ارتعاشی به کنترلر، بهترین بهره کنترلی را براساس نوع نگرش طراحی شده در کنترلر اتخاذ شده و آنگاه سیگنال مناسبی را به عملگر انتقال دهد. در واقع این عملگر است که تمام تلاش خود را برای خنثی‌سازی ارتعاش سازه به ظهور می‌رساند تا سازه‌ای با عمر بیشتر و خرابی کمتر داشته‌باشد و بتواند هدف طراح را به بهترین نحوه تامین نماید. حال در این پژوهش با استفاده از الگوریتم MOPSO و تعریف متغیرهای طراحی، بهترین تعداد و مکان جهت نصب حسگر و عملگر پیزوالکتریک در پایین و بالای سازه تیر یکسرگیردار در بازه‌ای مشخص را امکان‌پذیر جستجو نموده و آنگاه یک مدل بهینه از طراحی سازه هوشمند ارائه نماید.

کلیدواژه‌ها

کنترلرLQR؛ میرایی ارتعاشی؛ تیر تیموشنکو؛ مکان و تعداد بهینه پیزوالکتریک؛ الگوریتم MOPSO

مراجع