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
نگارپژوه
مهر 11, 1397
نرم افزار: MATLAB
زمان انجام پروژه: 2 ماه
مدت انجام پروژه: زمستان 95
سطح پروژه: آکادمیک