OCENA SKUTECZNOŚCI AKTYWNEJ REDUKCJI DRGAŃ BELKI

OCENA SKUTECZNOŚCI AKTYWNEJ REDUKCJI DRGAŃ BELKI

OCENA SKUTECZNOŚCI AKTYWNEJ REDUKCJI DRGAŃ BELKI
WYSIĘGNIKOWEJ Z KOMPOZYTOWYM SIŁOWNIKIEM PIEZOELEKTRYCZNYM
Słowa kluczowe: materiały inteligentne, aktywna redukcja drgań belki wysięgnikowej,
piezoelektryczny siłownik MFC, efektywność energetyczna redukcji drgań.
Streszczenie
W rozprawie przedstawione zostały metody i sposoby realizacji aktywnej redukcji drgań
belki wysięgnikowej. Badania przeprowadzono dla belki z kompozytowym siłownikiem
piezoelektrycznym Macro Fiber Composite (MFC) typu M-8503P1. Zakres badań obejmuje
badania symulacyjne, wykonanie stanowiska laboratoryjnego oraz przeprowadzenie badań
i dyskusję wyników.
Problemem badawczym jest określenie oceny skuteczności redukcji drgań belki
wysięgnikowej za pomocą siłownika MFC. Sformułowano tezę naukową, w której
przewiduje się, że dla każdego typu regulatora istnieją warunki, przy których efektywność
energetyczna tłumienia drgań belki uzyskuje wartość maksymalną. Zakres pracy obejmuje
budowę modelu matematycznego, przeprowadzenie badań symulacyjnych, zaprojektowanie
i budowę stanowiska laboratoryjnego, implementację algorytmów sterowania w układzie
rzeczywistym, weryfikację eksperymentalną uzyskanych wyników oraz ocenę skuteczności
aktywnej redukcji drgań belki.
Zastosowany układ regulacji oparty jest na strukturze ze sprzężeniem zwrotnym. Badane
regulatory to algorytmy PID, filtry rezonansowe Positive Position Feedback, Strain Rate
Feedback i nieliniowe algorytmy nasyceniowe Nonlinear Saturation Control. Dla modeli w
których zachodzą zmiany parametrów obiektów, wprowadzono układy adaptacyjne
z modelem odniesienia MRAS.
Badania symulacyjne przeprowadzone zostały w środowisku Matlab/Simulink, a badania
laboratoryjne wykonano na stanowisku autorskim. Uzyskane wyniki zarówno symulacyjne
jak i laboratoryjne potwierdzają tezę naukową pracy i dokumentują wykonanie celu.
Najważniejszym osiągnięciem jest potwierdzenie, że wybór regulatora redukcji drgań ma
pierwszorzędne znaczenie w zakresie poziomu redukcji jak i optymalizacji zużycia energii.
Wykonane badania finansowane były z Projektu Kluczowego "Nowoczesne technologie
materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym", Nr POIG.0101.02-00-015/08 Programu
Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka (POIG). Projekt współfinansowany przez Unię
Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.