نگار پژوه

کنترل هوشمند تیرتیموشنکو با استفاده از الگوریتم بهینه ­سازی چندهدفه ازدحام ذرات

امروزه اهمیت حذف ارتعاشات سازه­های مهندسی باعث شده­است که علم طراحی کاربردی با وسعت چشمگیری روبرو شود. نقش حذف ارتعاشات در مواد و مصالح با صرف انرژی و هزینه کمتر موضوعی است که در دهه اخیر به عنوان چالشی در مهندسی مکانیک مورد بحث و تحلیل قرار گرفته­ است. هدف، حذف ارتعاشات یا کاهش دامنه ارتعاشی در حداقل زمان می­باشد. در این مقاله از الگوریتم بهینه ­سازی ازدحام ذرات چندهدفه ، مکان پیزوالکتریک ­ها برای تسریع هرچه بهتر میرایی دامنه ارتعاشات استفاده می­شود. حرکت­های ارتعاشی سازه توسط حسگرهای پیزو حس­ شده و عملیات کنترلی بر مبنای آن انجام می­شود و در نهایت برای میرا­نمودن، سیگنال کنترلی لازم به عملگرها ارسال خواهدشد. نتیجه این حرکت، میراشدن ارتعاشات سازه می­باشد. سازه مورد بررسی در این پژوهش، تیر تیموشنکو با شرط مرزی یکسرگیردار، به بررسی ارتعاشی عرضی تیر تحت اثر بارخارجی اعم از نیروی عرضی و گشتاور خمشی قرار می­گیرد. این بار خارجی تابعی از زمان بصورت پالس، ایمپالس، پله و سینوسی می­باشد. در اینجا برای کنترل سازه از کنترلر PID استفاده شده­است. در این کنترلر 3 ضریب مجهول در ماتریس­های Kp، Kd، Ki قرار دارند که با استفاده از الگوریتم بهینه­سازی ازدحام ذرات چندهدفه، ضرایب مجهول در اثر جستجوی این الگوریتم در طول تیر محاسبه ­شده و به تعیین نقطه یا نقاطی بهینه از تیر جهت قرارگیری عملگر و حسگر پیزوالکتریک را به ترتیب در بالا و پایین تیر برای میرا نمودن سازه در کمترین زمان ممکن منجر می­شود.

توضیحات

نرم افزار: MATLAB

زمان انجام پروژه: 2 ماه

مدت انجام پروژه: زمستان 95

سطح پروژه: آکادمیک