Geri Dön

Closed-loop actuator and sensor location selection strategies for flexible structures

Esnek yapılarda uygulayıcı ve algılayıcıların en iyi yerleşimi için kapalı çevrim stratejileri

PDF İndir

  1. Tez No: 232613
  2. Yazar: MURAT GÜNEY
  3. Danışmanlar: PROF. EŞREF EŞKİNAT
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2008
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 210

Özet

Tez çalışması kapsamında, esnek yapıların titreşim kontrolü için uygulayıcı ve sensörlerin en ideal yerleşimi problemi incelenmekte olup kapalı çevrim kriterlerin uygulandığı iteratif bir arama stratejisi geliştirilmiştir. İterasyonlar sırasında ya bir H-infinity coprime denetimci ya da düşük otorite H-infinity denetimci veyahut kapalı çevrime alternatif olarak kontrolcü eşdeğeri bir yapı dizayn edilmektedir.Fiziksel sistemin sinyal filtrelerini içeren durum uzayı modelleri, modal durum uzayı formlarına, geliştirilen kordinat transformasyon vektörü ile sokulmuştur. Böylece denetimci dizaynı için yaklaşık ama daha basit Cebirsel Riccati Denklemi (ARE) çözümleri ve de çözümlere ait türevleri bulunmuştur. Daha az kompleks coprime ve düşük otoriteli H-infinity denetimcilerinin dizayn edilmesi sağlanmıştır.Sonlu Elemanlar Yönteminde ortaya çıkan matrisler istenilen dizayn parametresine bağlı hale getirilerek Sonlu Elemanlar Yönteminde Hassasiyet (Sensitivite) Analizi yapılmıştır. Bu sayede açık çevrim sistem ve kontolcü matrislerine ait türevler hesaplanmıştır ve optimizasyon kriterinin gradyenini almak mümkün kılınmıştır.Piezoelektrik uygulayıcı ve sensörlerlere sahip plaklar için de her iterasyonda otomatik olarak tatbik edilen Sonlu Elemanlar Tekniği ile uyumlu, Zoutendijk'in olası yönler metoduna dayanan ?sınırlı? optimizasyon metodu geliştirilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, the problem of finding the optimal actuator and sensor locations for vibration control of a flexible structure is studied. An iterative search strategy is used, where the closed-loop criteria are selected as the optimization metric. During iterations an approximate H-infinity-coprime or a low-authority H-infinity-controller is designed, or alternatively a quasi-controller method (residual deformations norm minimization) is used, which does not directly calculate controller but obtains some norms that instead approximate the closed-loop behavior well.In the case of applications with controllers, the controller design is simplified by introducing simple approximate Algebraic Riccati Equation (ARE) solutions and their derivatives, which are obtained by converting the state space descriptions of the physical system with signal weights into state space representations with decoupled block diagonal state matrices. Hence, based on such approximate solutions, it is possible to design computationally less complex coprime and low-authority H-infinity-controllers with less computational effort.Since for a gradient based search technique, the partial derivatives of the closed-loop criteria are required, Finite Element sensitivity analysis is utilized. The partial derivatives of the mass, stiffness and electromechanical coupling matrices are defined. Then, the partial derivatives of the open-loop and controller matrices are introduced.For plates with piezoelectric actuator sensor pairs, the minimization procedure is enriched with constrained techniques, where Finite Element discretization is done automatically at iteration regarding the constraints. The modified constrained optimization technique is based on Zoutendijk's method and introduces constraints to avoid mesh generation of badly scaled finite elements.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    101192

    Deprem etkisindeki yapıların aktif kontrolü

    Active control of structures under seismic excitation

    BEKİR BORA GÖZÜKIZIL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. NECMETTİN GÜNDÜZ

  2. Tez No

    323678

    İki ayaklı yürüyen robot için kontrol sistemi geliştirilmesi

    Control system development for bipedal walking robot

    NUMAN MERT TAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU

  3. Tez No

    66577

    Aktif ve pasif yapı kontrolü

    Active and passive structural control systems

    ÖZGÜL ZOBU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Yapı Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. A. NECMETTİN GÜNDÜZ

  4. Tez No

    660783

    Burun iniş takımı sisteminde shimmy davranışının modellenmesi, analizi, testi ve kontrolü

    Modelling, analysis, test, and control of the shimmy behavior in nose landing gear system

    SENA KOÇAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ

  5. Tez No

    400683

    Mechatronic design for component-swapping modularity using bi-directional communications in networked control systems

    Başlık çevirisi yok

    MELİH ÇAKMAKÇI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Makine MühendisliğiUniversity of Michigan

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. GALİP ULSOY

Geri Dön