Дисертації з теми "Réduction active de vibration"
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Farah, Philippe-Siad. "Étude de la réduction des vibrations des machines synchrones." Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0087.
Анотація:
Ce mémoire concerne l'étude de la réduction des vibrations des machines synchrones. L'objectif est de proposer une structure optimisée au plan vibratoire, et de mettre au point un dispositif de contrôle actif des vibrations. L'essentiel des informations utiles à la compréhension des mécanismes sources de vibrations est exposé au premier chapitre. Il est montré que le caractère non sinusoïdal de l'induction dans l'entrefer est source de vibrations (électromagnétiques. L'étude expérimentale, sujet du deuxième chapitre sert à définir les éléments de conception d'une machine optimisée au plan vibratoire. Un stator à encoches inclinées et un rotor à aimantations à saturation optimisées ont été retenues. Le troisième chapitre comprend la définition précise d'une maquette optimisée ainsi qu'une étape de validation expérimentale. Il est ici montré que l'usage d'aimants tuile au rotor et le recours à des techniques d'optimisation de structure constituent des outils efficaces pour la réduction des vibrations des machines synchrones. Le dernier chapitre est consacré à la mise en place d'un dispositif de compensation active des vibrations. Cette méthode, fiable et efficace a permis d'obtenir une réduction notable des vibrations, et ce avec des moyens simples et peu coûteux en énergie
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Cassoret, Bertrand. "Réduction active du bruit magnétique des machines asynchrones directement connectées au réseau." Phd thesis, Université d'Artois, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00372876.
Анотація:
Ce travail permet, d'une part, de mieux appréhender l'étude du bruit magnétique des machines asynchrones et, d'autre part, de présenter une méthode permettant de le réduire en injectant un faible courant harmonique.Le premier chapitre expose le phénomène, fait une synthèse des relations mécaniques et acoustiques existantes et les confronte avec des expériences pratiques.
Une méthode de calcul des harmoniques d'induction présents dans l'entrefer est développée dans le deuxième chapitre, ils sont responsables des forces de Maxwell à l'origine du bruit. Les relations obtenues sont valables pour un moteur à rotor bobiné ou à cage et permettent la détermination des harmoniques de courant rotorique et statorique. Elles sont comparées à celles données par d'autres auteurs qui négligent certains termes.
Les applications numériques présentées dans le troisième chapitre soulignent l'importance d'un phénomène qualifié de résonance de denture, responsable de courants rotoriques harmoniques importants et de bruit magnétique. Elles montrent également la validité de la théorie en comparant les résultats aux relevés pratiques.
Le dernier chapitre expose le principe de réduction active du bruit magnétique. Il consiste à injecter un faible courant harmonique créant une force qui s'oppose à celle à l'origine du bruit. Plusieurs montages sont proposés, permettant l'injection d'un courant supplémentaire dans une machine alimentée par le réseau. L'étude expérimentale permet de valider le procédé.
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Romary, Raphaël. "Modélisation de la machine synchrone à concentration de flux : application à la réduction active des vibrations." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10031.
Анотація:
Le travail présente traite de la modélisation de la machine synchrone à concentration de flux ainsi que de la réduction de certaines composantes de vibrations tangentielles. La première partie est consacrée à la modélisation de cette machine. Sa géométrie particulière, essentiellement liée à la présence d'aimants au rotor ne permet pas de considérer les schémas et les hypothèses classiques utilisés dans l'étude des machines électriques. Aussi, dans un premier temps, diverses considérations physiques concernant la répartition des lignes de champ dans le rotor permettent d'établir les expressions analytiques de la perméance par unité d'angle et de la force magnéto-motrice le long de l'entrefer. Ces expressions conduisent à définir les inductances statoriques de la machine où il est mis en évidence certaines propriétés propres à la machine à concentration de flux. Les diagrammes de fonctionnement sont ensuite établis en tenant compte des particularités de cette machine. Il est montré que sous certaines conditions, il est possible de considérer le diagramme à deux réactances de la machine synchrone classique. La seconde partie du travail concerne l'étude des harmoniques de couple et la réduction des vibrations. Il y est mis en évidence les différentes composantes harmoniques de couple en utilisant le formalisme du vecteur espace. Cela permet alors de proposer une stratégie de commande pour un onduleur de tension pilote en courant permettant d'éliminer certaines composantes harmoniques de couple. La procédure proposée est ensuite expérimentée. Il est vérifié qu'elle permet d'éliminer certaines composantes harmoniques de vibrations tangentielles causées par les harmoniques de couple de même rang.
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Geoffriault, Maud. "Réduction active des vibrations et des bruits d'une machine électrique par la stratégie de commande." Thesis, CentraleSupélec, 2015. http://www.theses.fr/2015SUPL0003/document.
Анотація:
Les travaux de cette thèse s’inscrivent dans le contexte du développement de groupes motopropulseurs électriques pour véhicules automobiles. Ces développements ont mis en lumière les problématiques liées aux phénomènes acoustiques et vibratoires des machines électriques, spécifiques à l'application automobile. L'objectif de ces travaux est la mise en place de lois de commande dédiées à la réduction d'harmoniques de courant à l'origine d'harmoniques vibratoires.Pour cela, les différents éléments du système ont été modélisés, puis les paramètres du modèle électrique de la machine ont été identifiés au moyen de mesures expérimentales.Deux stratégies de commande ont ensuite été développées puis mises en place. D'une part, un régulateur dédié à l'harmonique de courant visé a été synthétisé par optimisation H-infini. D'autre part, la modélisation de l'origine de cet harmonique comme provenant d'un signal perturbateur externe a permis la compensation de celui-ci au moyen d'un observateur.L'efficacité de ces deux stratégies sur la réduction des harmoniques de courant visés et des harmoniques vibratoires correspondants a été validée expérimentalement sur banc d'essai vibratoireThis work takes place in the context of the development of powertrains for electric vehicles. Those developments have raised new issues such as noise and vibrations of electrical machines, which are important issues in automotive applications. The aim of this thesis is to develop control laws dedicated to the reduction of currents harmonics that are responsible for vibration harmonics.In that purpose, different parts of the system have been modelled. Parameters of the electrical model of the studied machine have then been identified thanks to experimental measurements.Two different control laws are proposed and developed. One the one hand, a controller is synthetized thanks to H-infinity optimization. On the other hand, the studied current harmonic is modelled as coming from an external disturbance. This virtual disturbance is estimated thanks to an observer and compensated
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Wang, Peng. "Active vibration control in a specific zone of smart structures." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEC007/document.
Анотація:
Cette recherche vise à résoudre un problème particulier du contrôle de vibration des structures intelligentes. Notre objectif est de réduire les vibrations dans une zone spécifique de la structure intelligente avec une perturbation qui couvre une large gamme de fréquences. De plus, dans cette zone spécifique, ni l'actionnement ni la détection ne sont possibles.Ici, nous faisons face à plusieurs défis principaux. Premièrement, nous devons contrôler les vibrations d’une zone spécifique de la structure, alors que nous n’avons accès aux mesures que dans d’autres zones. Deuxièmement, la large bande passante de la perturbation implique que nombreux modes doivent être contrôlés au même temps, ce qui nécessite l'utilisation de plusieurs actionneurs et capteurs. Cela conduit à un contrôleur MIMO difficile à obtenir avec les méthodes classiques de conception de contrôleur. Troisièmement, il faut éviter le problème de propagation, qui consiste à garantir la stabilité en boucle fermée lorsque le contrôleur basé sur un modèle est appliqué à la configuration réelle. Pour relever ces défis, nous étudions deux stratégies de contrôle: le contrôle centralisé et le contrôle distribué.Pour le contrôle centralisé, nous proposons une méthodologie qui nous permet d’obtenir un contrôleur MIMO simple permettant de relever ces défis. Tout d'abord, plusieurs techniques de modélisation et d’identification sont appliquées pour obtenir un modèle précis d'ordre faible de la structure intelligente. Ensuite, une méthode de synthèse basée sur le contrôle H_∞ avec un critère H_∞ particulièrement proposé est appliquée. Ce critère H_∞ intègre plusieurs objectifs de contrôle, y compris les défis principaux. En particulier, le problème de débordement se transforme en un problème de stabilité robuste et sera garanti en utilisant ce critère. Le contrôleur H_∞ obtenu est une solution standard du problème H_∞. Le contrôleur final est obtenu en simplifiant ce contrôleur H_∞ sans perdre la stabilité en boucle fermée ni dégrader les performances. Cette méthodologie est validée sur une structure de poutre avec des transducteurs piézoélectriques et la zone centrale est celle où les vibrations devraient être réduites. L'efficacité du contrôleur obtenu est validée par des simulations et des expériences.Pour le contrôle distribué, on considère la même structure de poutre et les mêmes objectifs de contrôle. Il existe des méthodes visant à concevoir des contrôleurs distribués pour les systèmes spatialement interconnectés. Cette recherche propose une méthode basée sur la FEM, associée à plusieurs techniques de réduction de modèle, permettant de discrétiser spatialement la structure de poutre et d'en déduire les modèles d’espace d'état des sous-systèmes interconnectés. La conception des contrôleurs distribués ne sera pas abordée dans cette rechercheThis research aims at solving a particular vibration control problem of smart structures. We aim at reducing the vibration in a specific zone of the smart structure under the disturbance that covers a wide frequency band. Moreover, at this specific zone, neither actuation nor sensing is possible.Here we face several main challenges. First, we need to control the vibration of a specific zone of the structure while we only have access to measurements at other zones. Second, the wide bandwidth of the disturbance implies that numerous modes should be controlled at the same time which requires the use of multiple actuators and sensors. This leads to a MIMO controller which is difficult to obtain using classical controller design methods. Third, the so-called spillover problem must be avoided which is to guarantee the closed-loop stability when the model-based controller is applied on the actual setup. To tackle these challenges, we investigate two control strategies: the centralized control and the distributed control.For centralized control, we propose a methodology that allows us to obtain a simple MIMO controller that accomplishes these challenges. First, several modeling and identification techniques are applied to obtain an accurate low-order model of the smart structure. Then, an H_∞ control based synthesis method with a particularly proposed H_∞ criterion is applied. This H_∞ criterion integrates multiple control objectives, including the main challenges. In particular, the spillover problem is transformed into a robust stability problem and will be guaranteed using this criterion. The obtained H_∞ controller is a standard solution of the H_∞ problem. The final controller is obtained by further simplifying this H_∞ controller without losing the closed-loop stability and degrading the performance. This methodology is validated on a beam structure with piezoelectric transducers and the central zone is where the vibration should be reduced. The effectiveness of the obtained controller is validated by simulations and experiments.For distributed control, we consider the same beam structure and the same control objectives. There exist methods aiming at designing distributed controllers of spatially interconnected system. This research proposes a FEM based method, combined with several model reduction techniques, that allows to spatially discretize the beam structure and deduce the state-space models of interconnected subsystems. The design of distributed controllers will not be tackled in this research
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Lecointe, Jean-Philippe. "Etude et réduction active du bruit d'origine magnétique des machines à réluctance variable à double saillance." Artois, 2003. http://www.theses.fr/2003ARTO0203.
Анотація:
Un modèle analytique de prédétermination du bruit magnétique des machines à réluctance variable à double saillance et une nouvelle technique de compensation active sont proposés. Le type de machine étudiée est présenté ainsi que les relations nécessaires à la détermination des déformations mécaniques et de l'intensité acoustique. Le cœur de notre recherche constitue l'établissement des expressions analytiques des forces magnétiques à l'origine des vibrations et du bruit. Une machine de type 8/6 développant 2kW permet de valider différents aspects avec la comparaison des valeurs théoriques et expérimentales des fréquences de résonance, des inductances propres ainsi que des spectres vibratoires et acoustiques. Après un état des procédés existants de réduction du bruit et de l'étude de l'influence des paramètres géométriques, une nouvelle technique de réduction active par injection de courants dans des enroulements auxiliaires est mise en évidence et validée sur un prototype commercialiséAn analytical model of doubly salient switched reluctance machine magnetic noise prediction and a new technique of active noise reduction are proposed. The studied machine is described as well as the analytical expressions permitting the determination of mechanical deformations and acoustic intensity. The main contribution of this research consists in determining analytical expressions of magnetic origin forces which create vibrations and noise. A 2kW 8/6 machine permits to validate several theoretical points such as mechanical resonance frequencies, phase inductances or vibratory and acoustical spectra. Existent noise reduction process are also described as well as influences of geometric parameters - such as teeth or yoke dimensions- on noise. At last, a new technique using current injection into auxiliary windings is performed and validated on an available prototype
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Brakna, Mohammed. "Sensor and actuator optimal location for dynamic controller design. Application to active vibration reduction in a galvanizing process." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2023. https://docnum.univ-lorraine.fr/ulprive/DDOC_T_2023_0152_BRAKNA.pdf.
Анотація:
Les objectifs de cette thèse sont de déterminer un modèle à la fois suffisamment précis mais numériquement exploitable pour proposer des méthodologies de placement de capteurs et d'actionneurs pour le contrôle actif de vibration dans une ligne de galvanisation. La galvanisation consiste à recouvrir un métal (dans notre étude : de l'acier) par une couche protectrice de zinc qui évite la corrosion due à l'air. L'épaisseur de cette couche doit être constante pour garantir les propriétés mécaniques et l'état de surface du produit. Dans une ligne de galvanisation, la bande d'acier en mouvement est chauffée puis plongée dans un bain de zinc liquide avant d'être essorée par des buses projetant de l'air. L'air pulsé, ainsi que la rotation des cylindres d'entrainement de la bande - entre autres - créent des vibrations qui viennent perturber l'essorage et donc la régularité du dépôt de zinc. Un contrôle actif est donc nécessaire, par exemple au moyen d'électro-aimants placés de part et d'autre de la bande d'acier en mouvement. Dans un premier temps, un modèle de comportement de la bande d'acier dans la ligne de galvanisation prenant en compte la présence et la propagation des vibrations a été obtenu par discrétisation spatiale d'une équation aux dérivées partielles. Ce modèle de type espace d'état a été validé en simulation et expérimentalement sur une ligne de galvanisation pilote d'ArcelorMittal Research à Maizières-lès-Metz. Une fois ce modèle établi, l'objectif de l'étude est la recherche du placement optimal de capteurs, pour mesurer le plus efficacement les vibrations de la bande, mais également d'actionneurs pour minimiser l'amplitude de ces vibrations par une loi de commande adaptée. Ces problèmes de placements optimaux sont au cœur des thématiques de contrôle actif des vibrations et se retrouvent dans de nombreux domaines d'application. Une méthode de placement basée sur la maximisation des Grammiens a été proposée en vue de réduire l'impact des perturbations sur le système. Différentes stratégies de contrôle ont été envisagées telles que le retour d'état observé et le retour d'état étendu observé pour améliorer les résultats en tenant compte de l'estimation des perturbations par un observateur PI (proportionnel-intégral). Des résultats de simulations et expérimentaux illustrent les résultats obtenusThe aims of the present PhD thesis are to determine a model that is both sufficiently accurate and numerically exploitable to propose optimal placement of sensors and actuators for active vibration control in a galvanizing line. A continuous hot-dip galvanizing process consists in covering a metal (here: a steel band) by a protective layer of zinc which avoids the corrosion due to the air. The thickness of this layer must be constant to guarantee the mechanical properties and surface condition of the product. In a galvanizing line, the moving steel strip is heated and then immersed in a liquid zinc bath before being wiped out by nozzles projecting air. The air flow, as well as the rotation of the driving rolls, among other things, creates vibrations affecting the wiping process and thus the regularity of the zinc deposit. Active control is therefore necessary, for example by means of electromagnets placed on either side of the moving steel strip. In a first step, a behavioral model of the steel strip taking into account the presence and propagation of vibrations was obtained by spatial discretization of a partial differential equation. This state space model was validated in simulation and experimentally on a pilot galvanizing line of ArcelorMittal Research in Maizières-lès-Metz. Once this model is established, the objective of the study is to find the optimal placement of sensors, to measure the vibrations of the strip as efficiently as possible, but also of actuators to minimize the amplitude of these vibrations by an appropriate control law. These problems of optimal placement are at the heart of the issues of active vibration control and are found in many fields of application. An optimal placement method based on Gramian maximization has been proposed in order to reduce the impact of disturbances on the system. Different control strategies have been considered such as (i) observed state feedback based on Kalman filter and LQ regulator; and (ii) extended observed state feedback to improve the results by also taking into account the disturbance estimation provided by a PI (proportional-integral) observer. Simulation and experimental results illustrate the thesis contributions
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Karim, Yassine. "Caractérisation robuste de liaisons amortissantes avec dispositifs piezo-électriques pour la réduction de vibrations de structures." Phd thesis, Conservatoire national des arts et metiers - CNAM, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00953330.
Анотація:
L'étude présentée dans ce document a pour objet l'étude de différents modes de réduction de vibrations dans les structures avec liaisons. Le premier mode étudié se base sur la dissipation d'énergie apportée par la déformation d' éléments piézoélectriques connectés à un circuit électrique adapté. Le second mode proposé se base sur la propriété de la liaison boulonnée à changer les fréquences propres d'une structure en fonction du serrage appliqué. Cette propriété est utilisée avec plusieurs lois de contrôle du serrage afin d'éviter les plages de fréquences critiques. Ensuite une étude probabiliste est effectuée pour déterminer la robustesse de la réduction de vibrations par rapport à la variation de certains paramètres du modèle. Cette étude de robustesse est effectuée à travers des méthodes stochastiques non-intrusives, parmi lesquelles une méthode originale proposée. Elle permet une réduction de la taille du modèle stochastique à résoudre, ce qui réduit très considérablement le temps de calcul sans perte de qualité significative.
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Lauzier, Kevin. "Analyse et réduction des vibrations d'un refroidisseur cryogénique pour application spatiale : de la modélisation multiphysique à la commande non linéaire." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI071.
Анотація:
Les satellites météorologiques, scientifiques et militaires d'observation de la Terre sont parfois équipés de caméras thermiques. Ces imageurs doivent être refroidis à très basse température pour limiter le bruit induit sur les images de la Terre par la température des capteurs eux-mêmes ainsi que par des sources de chaleur proches des détecteurs infrarouges. Cette thèse s'intéresse à un refroidisseur cryogénique de type « tube à gaz pulsé » qui remplit cette fonction. Elle traite plus particulièrement des vibrations qu'il génère car elles peuvent notamment déstabiliser le satellite ou mettre en mouvement le plan focal des caméras. Les objectifs sont alors de comprendre et de réduire les vibrations induites par le fonctionnement du refroidisseur cryogénique. Ces travaux de thèse comportent deux parties principales. Dans la première, après une analyse du refroidisseur et de son fonctionnement, son comportement vibratoire est modélisé. Ce modèle multiphysique global a pour objectif d'identifier les dissymétries, les non-linéarités et les comportements mécaniques susceptibles d’induire des vibrations. L’approche système proposée fait appel à différentes disciplines scientifiques telles que l’électromagnétisme, la mécanique des solides, la mécanique des fluides et la thermodynamique. Des études de sensibilité sont conduites et le modèle est confronté à des expériences, en mettant en exergue les limites des moyens de mesure et des méthodes de vérification. Dans un second temps, la réduction des vibrations du refroidisseur par la commande est étudiée. L'ensemble du contrôleur actuel de réduction des vibrations est remis en question. Les améliorations proposées concernent les capteurs de vibration, l’algorithme d’analyse fréquentielle, l'algorithme de réduction des vibrations ainsi que le mode de commande. Les solutions de pilotage, de conception et de fabrication du refroidisseur qui résultent de cette thèse offrent des opportunités pour améliorer les performances du système et diminuer son coûtEarth observation satellites for meteorological, scientific or military applications sometimes carry infrared imagers. These cameras need to be cooled down to very low temperatures in order to avoid blurry infrared pictures of the Earth, due to the thermal noise of the detector or heat sources nearby. This PhD thesis focuses on a pulse tube cryocooler used in such applications. It deals with induced vibrations as they can destabilize the satellite or make the camera focal plane move. The goals are to understand and reduce the vibrations induced by the pulse tube cryocooler. These PhD works are composed of two main parts. First, the cryocooler is analyzed and modelled to reproduce observed induced vibrations. This global multiphysics model is aimed at identifying dissymmetry, non-linearity and mechanical behaviors which cause vibrations. This approach uses different fields of science such as electromagnetism, mechanics, fluid mechanics and thermodynamics. Sensitivity studies are done and the model is confronted to experiments highlighting measurement tools limits and checking methodologies. Next, vibration reduction using control strategies is studied. The whole control loop is questioned. The improvements proposed concern the vibration sensors, the frequency analysis algorithm, the vibration reduction algorithm and the type of control. Solutions for control, conception and manufacturing resulting from this PhD work offer opportunities to improve the system and lower its cost
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Kidner, Michael Roger Francis. "An active vibration neutraliser." Thesis, University of Southampton, 1999. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.299609.
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McKinnell, Robert James. "Active isolation of vibration." Thesis, University of Cambridge, 1989. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.306465.
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Cambou, Pierre E. "A Distributed Active Vibration Absorber (DAVA) for Active-Passive Vibration and Sound Radiation Control." Thesis, Virginia Tech, 1998. http://hdl.handle.net/10919/10105.
Анотація:
This thesis presents a new active-passive treatment developed to reduce structural vibrations and their associated radiated sound. It is a contribution to the research of efficient and low cost devices that implement the advantages of active and passive noise control techniques. A theoretical model has been developed to investigate the potential of this new "active-passive distributed absorber". The model integrates new functions that make it extremely stable numerically. Using this model, a genetic algorithm has been used to optimize the shape of the active-passive distributed absorber. Prototypes have been designed and their potential investigated. The device subsequently developed can be described as a skin that can be mechanically and electrically tuned to reduce unwanted vibration and/or sound. It is constructed from the piezoelectric material polyvinylidene fluoride (PVDF) and thin layers of lead. The tested device is designed to weight less than 10% of the main structure and has a resonance frequency around 1000 Hz. Experiments have been conducted on a simply supported steal beam (24"x2"x1/4"). Preliminary results show that the new treatment out-performs active-passive point absorbers and conventional constrained layer damping material. The compact design and its efficiency make it suitable for many applications especially in the transportation industry. This new type of distributed absorber is totally original and represent a potential breakthrough in the field of acoustics and vibration control.Master of Science
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Ulker, Fatma Demet. "Active Vibration Control Of Smart Structures." Master's thesis, METU, 2003. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/4/1098409/index.pdf.
Анотація:
The purpose of this thesis was to design controllers by using H1 and ¹control strategies in order to suppress the free and forced vibrations of smart structures. The smart structures analyzed in this study were the smart beam and the smart ¯
n. They were aluminum passive structures with surface bonded PZT (Lead-Zirconate-Titanate) patches. The structures were considered in clamped-free con¯
guration. The ¯
rst part of this study focused on the identi¯
cation of nominal system models of the smart structures from the experimental data. For the experimentally identi¯
ed models the robust controllers were designed by using H1 and ¹
-synthesis strategies. In the second part, the controller implementation was carried out for the suppression of free and forced vibrations of the smart structures. Within the framework of this study, a Smart Structures Laboratory was established in the Aerospace Engineering Department of METU. The controller implementations were carried out by considering two di®
erent experimental set-ups. In the ¯
rst set-up the controller designs were based on the strain measurements. In the second approach, the displacement measurements, which were acquired through laser displacement sensor, were considered in the controller design. The ¯
rst two °
exural modes of the smart beam were successfully controlled by using H1 method. The vibrations of the ¯
rst two °
exural and ¯
rst torsional modes of the smart ¯
n were suppressed through the ¹
-synthesis. Satisfactory attenuation levels were achieved for both strain measurement and displacement measurement applications.
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Ganguli, ABHIJIT. "Chatter reduction through active vibration damping." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2005. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210980.
Анотація:
The aim of the thesis is to propose active damping as a potential control strategy for chatter instability in machine tools.The regenerative process theory explains chatter as a closed loop interaction between the structural dynamics and the cutting process. This is considered to be the most dominant reason behind machine tool chatter although other instability causing mechanisms exist.
The stability lobe diagram provides a quantitative idea of the limits of stable machining in terms of two physical parameters: the width of contact between tool and the workpiece, called the width of cut and the speed of rotation of the spindle. It is found that the minimum value of the stability limit is proportional to the structural damping ratio for turning operations. This important finding provides the motivation of influencing the structural dynamics by active damping to enhance stability limits of a machining operation.
A direct implementation of active damping in an industrial environment may be difficult. So an intermediate step of testing the strategy in a laboratory setup, without conducting real cutting is proposed. Two mechatronic "Hardware in the Loop" simulators for chatter in turning and milling are presented, which simulate regenerative chatter experimentally without conducting real cutting tests. A simple cantilever beam, representing the MDOF dynamics of
the machine tool structure constitutes the basic hardware part and the cutting process is simulated in real time on a DSP board. The values of the cutting parameters such as spindle speed and the axial width of cut can be changed on the DSP board and the closed loop interaction between the structure and the cutting process can be led to instability.
The demonstrators are then used as test beds to investigate the efficiency of active damping, as a potential chatter stabilization strategy. Active damping is easy to implement, robust and does not require a very detailed model of the structure for proper functioning, provided a collocated sensor and actuator configuration is followed. The idea of active damping is currently being implemented in the industry in various metal cutting machines as part of the European Union funded SMARTOOL project (www.smartool.org), intended to propose smart chatter control technologies in machining operations.
Doctorat en sciences appliquées
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Chang, Min-Yung. "Active vibration control of composite structures." Diss., This resource online, 1990. http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-09162005-115021/.
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Li, Xiao Dong. "Active vibration control of vehicle suspension." Thesis, McGill University, 2009. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=67007.
Анотація:
Structure-borne noise generated by tire contact on road irregularities is a very important factor in interior vehicle noise. This kind of low-frequency noise can seriously affect the driver's concentration and passenger comfort. In order to reduce this vibration-induced noise, an active vibration control of the vehicle suspension is proposed, as opposed to acoustic noise control. Since modeling uncertainties are inevitable in characterizing the dynamics of the vibration transmission path, robust feedback controllers are considered. In this thesis, an H-infinity robust controller and a mu-synthesis robust controller are designed to reduce the vibrations using actuators acting directly on the suspension. First, closed-loop simulation results are obtained on a quarter-car suspension at the Université de Sherbrooke, showing a significant reduction in vibration. Second, simulation of the controllers is also conducted on a real car. Closed-loop test results are presented and the effectiveness of the robust feedback controllers is discussed.Le bruit de vibration structurelle produit par le contact des pneus du véhicule sur la surface de la route est un facteur important du bruit à l'intérieur du véhicule. Ce type de bruit à basse fréquence peut affecter sérieusement la concentration du conducteur et le confort des passagers. De manière à réduire ce bruit de vibration, un contrôle actif de vibration dans la suspension du véhicule est proposé, en contraste avec la réduction active de bruit acoustique. Puisqu'il est inévitable d'avoir des incertitudes dans le modèle de la dynamique de transmission de la vibration, des contrôleurs rétroactifs robustes sont considérés. Dans cette thèse, un contrôleur robuste H-infini et un contrôleur à synthèse mu sont conçus pour réduire la vibration en utilisant des actionneurs agissant directement sur la suspension. En premier lieu, des résultats de simulation obtenus sur une suspension d'une seule roue à l'Université de Sherbrooke démontrent une réduction significative de la vibration. Puis, une simulation des contrôleurs est effectuée sur le modèle de la voiture. Les résultats des tests en boucle fermée sont présentés et l'efficacité des contrôleurs rétroactifs robustes est discutée.
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Houlston, Paul Robert. "Active vibration control of rotating machines." Thesis, University of Nottingham, 2007. http://eprints.nottingham.ac.uk/10275/.
Анотація:
Second order matrix equations arise in the description of real dynamical systems. Traditional modal control approaches utilise the eigenvectors of the undamped system to diagonalise the system matrices. Any remaining off-diagonal terms in the modal damping matrix are discarded. A regrettable automatic consequence of this action is the destruction of any notion of the skew-symmetry in the damping. The methods presented in this thesis use the `Lancaster Augmented Matrices' (LAMs) allowing state space representations of the second order systems. `Structure preserving transformations' (SPTs) are used to manipulate the system matrices whilst preserving the structure within the LAMs. Utilisation of the SPTs permits the diagonalisation of the system mass, damping and stiffness matrices for non-classically damped systems. Thus a modal control method is presented in this thesis which exploits this diagonalisation. The method introduces independent modal control in which a separate modal controller is designed in modal space for each individual mode or pair of modes. The modal displacements and velocities for the diagonalised systems are extracted from the physical quantities using first order SPT-based filters. Similarly the first order filters are used to translate the modal force into the physical domain. Derivation of the SPT-filters is presented together with a method by which one exploits the non-uniqueness of the diagonalising filters such that initially unstable filters are stabilised. In the context of active control of rotating machines, standard optimal controller methods enable a trade-off to be made between (weighted) mean-square vibrations and (weighted) mean-square control forces, or in the case of a machines controlled using magnetic bearings the currents injected into the magnetic bearings. One shortcoming of such controllers for magnetic bearings is that no concern is devoted to the voltages required. In practice, the voltage available imposes a strict limitation on the maximum possible rate of change of control force (force slew rate). This thesis presents a method which removes the aforementioned existing shortcomings of traditional optimal control. Case studies of realistic rotor systems are presented to illustrate the modal control and control force rate penalisation methods. The system damping matrices of the case studies contain skew-symmetric components due to gyroscopic forces typical of rotating machines. The SPT-based modal control method is used to decouple the non-classically damped equations of motion into n single degree of freedom systems. Optimal modal controllers are designed independently in the modal space such that the modal state, modal forces and modal force rates are weighted as required. The SPT-based modal control method is shown to yield superior results to the conventional notion of independent modal space control according to reasonable assessment.
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Abdul, Muthalif Asan Gani. "Active control of high-frequency vibration." Thesis, University of Cambridge, 2008. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.612225.
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Lau, M. W. S. "Active vibration control at machinery feet." Thesis, Aston University, 2000. http://publications.aston.ac.uk/15340/.
Анотація:
The unmitigated transmission of undesirable vibration can result in problems by way of causing human discomfort, machinery and equipment failure, and affecting the quality of a manufacturing process. When identifiable transmission paths are discernible, vibrations from the source can be isolated from the rest of the system and this prevents or minimises the problems. The approach proposed here for vibration isolation is active force cancellation at points close to the vibration source. It uses force feedback for multiple-input and multiple-output control at the mounting locations. This is particularly attractive for rigid mounting of machine on relative flexible base where machine alignment and motions are to be restricted. The force transfer function matrix is used as a disturbance rejection performance specification for the design of MIMO controllers. For machine soft-mounted via flexible isolators, a model for this matrix has been derived. Under certain conditions, a simple multiplicative uncertainty model is obtained that shows the amount of perturbation a flexible base has on the machine-isolator-rigid base transmissibility matrix. Such a model is very suitable for use with robust control design paradigm. A different model is derived for the machine on hard-mounts without the flexible isolators. With this model, the level of force transmitted from a machine to a final mounting structure using the measurements for the machine running on another mounting structure can be determined. The two mounting structures have dissimilar dynamic characteristics. Experiments have verified the usefulness of the expression. The model compares well with other methods in the literature. The disadvantage lies with the large amount of data that has to be collected. Active force cancellation is demonstrated on an experimental rig using an AC industrial motor hard-mounted onto a relative flexible structure. The force transfer function matrix, determined from measurements, is used to design H and Static Output Feedback controllers. Both types of controllers are stable and robust to modelling errors within the identified frequency range. They reduce the RMS of transmitted force by between 30?80% at all mounting locations for machine running at 1340 rpm. At the rated speed of 1440 rpm only the static gain controller is able to provide 30?55% reduction at all locations. The H controllers on the other hand could only give a small reduction at one mount location. This is due in part to the deficient of the model used in the design. Higher frequency dynamics has been ignored in the model. This can be resolved by the use of a higher order model that can result in a high order controller. A low order static gain controller, with some tuning, performs better. But it lacks the analytical framework for analysis and design.
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Heilmann, John. "A dual reaction-mass dynamic vibration absorber for active vibration control." Thesis, This resource online, 1996. http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-09182008-063315/.
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Sénéchal, Aurélien. "Réduction de vibrations de structure complexe par shunts piézoélectriques : application aux turbomachines." Phd thesis, Conservatoire national des arts et metiers - CNAM, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00862517.
Анотація:
L'objet de cette thèse est d'étudier différents dispositifs d'amortissement de vibrations en basses fréquences des aubes de rotor de soufflante ("fan") d'un turboréacteur. Les solutions étudiées utilisent des pastilles piézoélectriques, liées à l'aube et connectées à un circuit électrique passif ou semi-passif. Dans la première partie, il s'agit de mettre en pratique le modèle électromécanique développé dans la thèse de Julien Ducarne, puis de l'étendre au cas tridimensionnel par l'utilisation de la méthode des éléments finis. Ce modèle de comportement prend en compte le couplage entre une structure mécanique quelconque et des pastilles piézoélectriques planes ou courbes. Par la suite, un modèle réduit à faible nombre de degrés de liberté est construit, ce qui permet après résolution de prédire l'efficacité des dispositifs amortissants. Deux techniques, nommées "shunt" et "switch" sont appliquées au cas d'une aube fan. La première consiste à utiliser un circuit électrique résistif ou résonant. La seconde, encore à l'état de recherche, comporte un circuit muni d'un interrupteur synchronisé aux oscillations de la structure, ce qui produit un amortissement analogue à celui d'un frottement sec. La modélisation et l'optimisation électrique de ces circuits, issus de différents travaux antérieurs, ne font l'objet que d'un rappel dans ce mémoire. Une procédure d'optimisation est développée pour pouvoir trouver les géométries et les emplacements des pastilles qui maximisent le couplage électromécanique. Deux algorithmes différents (recuit simulé et recherche avec liste taboue) sont utilisés et mis en interaction avec les outils de calcul éléments finis pour trouver des solutions optimisées. Afin de valider sur un cas industriel l'ensemble des travaux sur les dispositifs piézoélectriques, une campagne d'essai est menée sur une aube fan de CFM56-7b. Les niveaux d'atténuation mesurés et ceux prévus par le modèle sont ensuite comparés. La seconde partie est consacrée à l'évaluation de l'effet des nonlinéarités géométriques sur la dynamique d'une structure tournante. Initialement prévue pour être intégrée à la partie shunt piézoélectrique, ceci afin de pouvoir estimer l'efficacité de ce dernier lorsque la structure tourne et vibre en grande amplitude, l'étude n'a pas été poursuivie et constitue une partie sans lien avec les techniques de réduction de vibrations. Néanmoins, les résultats obtenus en 1D, ainsi que la méthode de prise en compte des nonlinéarités dans le cas 3D viennent compléter et enrichir les différentes études actuelles menées sur le sujet, raison pour laquelle ce chapitre a été ajouté à ce mémoire. La détermination des caractéristiques dynamiques modales et leurs évolutions en fonction de certains paramètres de fonctionnement de l'aube constituent l'objet de cette partie. Plusieurs modèles sont développés et comparés pour pouvoir juger de la présence et de l'importance des divers phénomènes non linéaires dans la réponse forcée d'une poutre en rotation.
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Collette, Christophe. "Usure ondulatoire en transport ferroviaire: mécanismes et réduction." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2007. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210701.
Анотація:
L'usure ondulatoire des rails associée aux vibrations de torsion des essieux de métro a été mise en évidence il y a près d'un demi siècle. L'utilisation d'absorbeurs dynamiques comme solution potentielle à ce problème a été suggérée pour la première fois dans le projet américain du TCRP "Rail Corrugation Mitigation in Transit" en 1998. Cette thèse, réalisée dans le cadre du projet européén "Wheel-rail CORRUGATION in Urban transport", a pour objectif de concevoir un absorbeur dynamique et d'étudier son influence sur la réduction de l'usure ondulatoire liée aux vibrations de torsion. Dans le cadre de ce travail, d'autres types d'usure ondulatoire ont également été traités par des absorbeurs dynamiques.Les trois premiers chapitres de cette thèse sont dédiés à la description des différents types d'usure ondulatoire et à la présentation des méthodes de prédiction. La méthode de dimensionnement des absorbeurs dynamiques est présentée au chapitre 4, ainsi que quelques perspectives de leur efficacité à réduire l'usure ondulatoire. Dans le chapitre 5, un tronçon réel du RER parisien a été étudié. D'une part les prédictions obtenues par différentes méthodes ont été comparées aux mesures sur site. D'autre part, le bénéfice résultant de l'utilisation d'un absorbeur dynamique a été étudié numériquement. Dans le chapitre 6, le cas de l'usure ondulatoire liée aux vibrations de torsion a été étudié spécifiquement. Un absorbeur dynamique a été développé pour réduire ce type d'usure ondulatoire. Son efficacité a été évaluée théoriquement et numériquement, avec un modèle multi-corps flexible du véhicule et de la voie. Dans le chapitre 7, un absorbeur dynamique visant à réduire les vibrations de torsion d'un essieu de métro à échelle réduite a été construit au laboratoire. Son efficacité a été validée expérimentalement en reproduisant les conditions d'apparition des vibrations de torsion de l'essieu sur le banc d'essais du Laboratoire des Technologies Nouvelles de l'INRETS. La correspondance entre les prédictions d'usure à échelle réduite et à échelle réelle a été établie. Une demande de brevet a été déposée par le Laboratoire des Structures Actives pour ce système (N° 06120344.4).
Doctorat en sciences appliquées
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Rentzos, Panagiotis. "Active vibration control of civil engineering structures." Thesis, City University London, 2007. http://openaccess.city.ac.uk/8571/.
Анотація:
This thesis is in the area of active vibration control of Civil Engineering structures subject to earthquake loading. Existing structural control methods and technologies including passive, active, semi-active and hybrid control are first introduced. An extensive analysis of a frame-pendulum model is developed and analysed to investigate under what conditions effective energy dissipation is achieved in Tuned Mass Damper systems and the limitation of these devices under stiffness degradation when the structure enters the inelastic region. Linear Quadratic Gaussian and H-infinity active control schemes are designed, simulated and assessed for buildings, modelled as lumped parameter systems, including base and actuator dynamics. Various aspects of the designs are extensively evaluated using multiple criteria and loading conditions and validated in large-scale benchmark problems under practical limitations and implementation constraints. A novel design method is proposed for minimising peak responses of regulated signals via a deadbeat parametrisation of all stabilising controllers in discrete-time. The method incorporates constraints on the magnitude and rate of the control signal and is solved via efficient Linear Programming methods. It is argued that this type of optimisation is more relevant for structural control, as failure occurs when maximum member displacements are exceeded. The problem of stiffness matrix estimation from experimental data is formulated as an optimisation problem and solved under various conditions (positive definiteness, tridiagonal structure) via an alternating convex projection scheme. Both static and dynamic loading is considered. The method is finally incorporated in an adaptive control scheme involving the redesign in real-time of an LQR (Linear Quadratic Regulator) active vibration controller. It is shown that the method is successful in recovering the stability and performance properties of the nominal design under conditions of significant uncertainty in the stiffness parameters.
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Anderson, David. "Active control of turbulence-induced helicopter vibration." Thesis, University of Glasgow, 1999. http://theses.gla.ac.uk/2175/.
Анотація:
Helicopter vibration signatures induced by severe atmospheric turbulence have been shown to differ considerably from nominal, still air vibration. The perturbations of the transmission frequency have significant implications for the design of passive and active vibration alleviation devices, which are generally tuned to the nominal vibration frequency. This thesis investigates the existence of the phenomena in several realistic atmospheric turbulence environments, generated using Computational Fluid Dynamic (CFD) engineering software and assimilated within a high-fidelity rotorcraft simulation, RASCAL. The RASCAL simulation is modified to calculate blade element sampling of the gust, enabling thorough, high frequency analyses of the rotor response. In a final modification, a numerical, integration-based inverse simulation algorithm, GENISA is incorporated and the augmented simulation is henceforth referred to as HISAT. Several implementation issues arise from the symbiosis, principally because of the modelling of variable rotorspeed and lead-lag motion. However, a novel technique for increasing the numerical stability margins is proposed and tested successfully. Two active vibration control schemes, higher harmonic control 'HHC' and individual blade control 'IBC', are then evaluated against a 'worst-case' sharp-edged gust field. The higher harmonic controller demonstrates a worrying lack of robustness, and actually begins to contribute to the vibration levels. Several intuitive modifications to the algorithm are proposed but only disturbance estimation is successful. A new simulation model of coupled blade motion is derived and implemented using MATLAB and is used to design a simple IBC compensator. Following bandwidth problems, a redesign is proposed using H theory which improves the controller performance. Disturbance prediction/estimation is attempted using artificial neural networks to limited success. Overall, the aims and objectives of the research are met.
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Newman, M. J. "Active vibration control using a distributed controller." Thesis, University of Southampton, 1994. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.262146.
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Hyde, T. Tupper. "Active vibration isolation for precision space structures." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1996. http://hdl.handle.net/1721.1/11189.
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Blackwood, Gary H. (Gary Howard). "Active vibration isolation for controlled flexible structures." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1993. http://hdl.handle.net/1721.1/12204.
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Nourzad, Delphine. "Active vibration control of doubly-curved panels." Thesis, University of Southampton, 2014. https://eprints.soton.ac.uk/363620/.
Анотація:
This thesis considers active control of the vibration of doubly-curved panels. Such panels are widely used in vehicles such as cars and aircraft, whose vibration is becoming more problematic as the weight of these vehicles is reduced to control their CO2 emissions. The dynamic properties of doubly-curved panels are first considered and an analytic model which includes in-plane inertia is introduced. The results of this analytical model are compared with those from numerical modelling. Of particular note is the clustering of lower-order modes as the curvature becomes more significant. The influence of these changes in dynamics is then studied by simulating the performance of a velocity feedback controller using an inertial actuator. The feasibility of implementing such an active control system on a car roof panel is then assessed. Experiments and simulations are also conducted on a panel, mounted on one side of a rigid enclosure, which is curved by pressurising the enclosure. The active control of vibration on this panel is then implemented using compensated velocity feedback control and novel inertial actuators. It is found that the performance of the feedback control initially improves as the curvature increases, since the fundamental natural frequency of the panel becomes larger compared with the actuator resonance frequency, but then the performance is significantly degraded for higher levels of curvature, since the natural frequencies of many of the panel modes cluster together. Finally, the integration of a compensator filter in the control system ensures the robustness of the system, despite changes in curvature, which makes it a good candidate for future multi-channel implementations.
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Stetler, Aaron M. "Active vibration control for free electron lasers." Thesis, Monterey, Calif. : Springfield, Va. : Naval Postgraduate School ; Available from National Technical Information Service, 2003. http://library.nps.navy.mil/uhtbin/hyperion-image/03Dec%5FStetler.pdf.
Анотація:
Thesis (M.S. in Applied Physics)--Naval Postgraduate School, December 2003.Thesis advisor(s): Bruce C. Denardo, Thomas J. Hofler. Includes bibliographical references (p. 81). Also available online.
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Young, Andrew J. "Active control of vibration in stiffened structures." Title page, contents and abstract only, 1995. http://hdl.handle.net/2440/37722.
Анотація:
Active control of vibration in structures has been investigated by an increasing number of researchers in recent years. There has been a great deal of theoretical work and some experiment examining the use of point forces for vibration control, and more recently, the use of thin piezoelectric crystals laminated to the surfaces of structures. However, control by point forces is impractical, requiring large reaction masses, and the forces generated by laminated piezoelectric crystals are not sufficient to control vibration in large and heavy structures. The control of flexural vibrations in stiffened structures using piezoceramic stack actuators placed between stiffener flanges and the structure is examined theoretically and experimentally in this thesis. Used in this way, piezoceramic actuators are capable of developing much higher forces than laminated piezoelectric crystals, and no reaction mass is required. This thesis aims to show the feasibility of active vibration control using piezoceramic actuators and angle stiffeners in a variety of fundamental structures. The work is divided into three parts. In the first, the simple case of a single actuator used to control vibration in a beam is examined. In the second, vibration in stiffened plates is controlled using multiple actuators, and in the third, the control of vibration in a ring-stiffened cylinder is investigated. In each section, the classical equations of motion are used to develop theoretical models describing the vibration of the structures with and without active vibration control. The effects of the angle stiffener(s) are included in the analysis. The models are used to establish the quantitative effects of variation in frequency, the location of control source(s) and the location of the error sensor(s) on the achievable attenuation and the control forces required for optimal control. Comparison is also made between the results for the cases with multiple control sources driven by the same signal and with multiple independently driven control sources. Both finite and semi-finite structures are examined to enable comparison between the results for travelling waves and standing waves in each of the three structure types. This thesis attempts to provide physical explanations for all the observed variations in achievable attenuation and control force(s) with varied frequency, control source location and error sensor location. The analysis of the simpler cases aids in interpreting the results for the more complicated cases. Experimental results are given to demonstrate the accuracy of the theoretical models in each section. Trials are performed on a stiffened beam with a single control source and a single error sensor, a stiffened plate with three control sources and a line of error sensors and a ring-stiffened cylinder with six control sources and a ring of error sensors. The experimental results are compared with theory for each structure for the two cases with and without active vibration control.Thesis (Ph.D.)--Mechanical Engineering, 1995.
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Berthelot-Richer, Renaud. "Réduction des vibrations d’un capteur électromagnétique héliporté." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2013. http://hdl.handle.net/11143/7725.
Анотація:
Ce mémoire présente la conception d’une suspension aux basses fréquences servant à isoler un récepteur électromagnétique des vibrations. Ce récepteur est installé sur une plateforme de support située au centre d’un anneau transmetteur de 30 mètres de diamètre suspendu à un hélicoptère. La suspension isole le récepteur des vibrations de la plateforme. Des gréements connectent la plateforme à l’anneau transmetteur et à l’hélicoptère. Le système à l’étude sert à effectuer de l’exploration géophysique par la méthode électromagnétique.
La réduction des vibrations du récepteur permet une diminution du bruit électromagnétique qui est couplé à ces vibrations. Ce couplage est principalement causé par les rotations du récepteur dans le champ magnétique terrestre. La diminution du bruit électromagnétique permet de discerner la réponse du sol qui autrement serait cachée par le bruit. La suspension agit comme un filtre passe bas et empêche les vibrations de la plateforme d’être transmises au récepteur à partir d’une certaine fréquence.
Le projet de recherche vise à l’amélioration d’une suspension de référence. Cette suspension est non métallique et comporte deux étages. Le premier étage isole des translations et consiste en des cordes élastiques de type « bungee ». Le deuxième étage isole des rotations à l’aide de cordes rigides. Un prototype de cette suspension a permis d’atténuer suffisamment les vibrations et le bruit électromagnétique pour discerner la réponse du sol à partir de 15 Hz. Le nouveau concept de suspension devrait permettre d’isoler le récepteur de manière plus efficace et ainsi de pouvoir discerner la réponse du sol à partir de 6 Hz. Cette basse fréquence permet entre autres de mieux discerner les corps conducteurs enfouis sous un mort-terrain conducteur.
La suspension de référence a d’abord été utilisée pour développer et valider une méthodologie de simulation. Cette suspension a été caractérisée à l’aide d’essais de vibrations au sol, mettant en évidence différents couplages entre les rotations et les translations du système. La suspension a ensuite été modélisée par la méthode des éléments finis en utilisant le logiciel Ansys Workbench. La méthodologie de simulation développée est prédictive puisque celle-ci est basée sur la caractérisation des éléments fondamentaux du système, dont les cordes élastiques. Le modèle a permis de calculer des fréquences naturelles du système ayant un écart maximal de 8 % par rapport aux résultats expérimentaux.
La méthodologie de simulation a par la suite été appliquée à différents concepts d’isolateur dans une analyse comparative. Alors que la suspension de référence atteignait un certain niveau d’isolation à 15 Hz, la nouvelle suspension atteint ce même niveau d’isolation à 6 Hz, selon la simulation. Le bruit électromagnétique devrait donc être assez faible pour pouvoir discerner la réponse du sol à partir de 6 Hz. Le nouveau concept consiste en un système à trois étages d’isolation en rotation et deux étages en translation. Un équilibrage précis du récepteur permettrait de réduire grandement certains couplages, diminuant les vibrations. Une diminution de masse du récepteur et de la suspension affecte peu les performances et est donc souhaitable pour réduire la masse totale du système. Des modifications aux gréements sont aussi proposées pour rigidifier les modes en rotation de la plateforme de support du récepteur.
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Boultifat, Chaouki Nacer. "Contrôle acoustique actif du bruit dans une cavité fermée." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2019. http://www.theses.fr/2019IMTA0134/document.
Анотація:
Cette thèse porte sur le contrôle acoustique actif (ANC) dans une cavité. L’objectif est d’atténuer l’effet d’une onde sonore perturbatrice en des points ou dans un volume. Ceci est réalisé à l’aide d’un contre-bruit généré, par exemple, par un haut-parleur. Cette étude requiert l’utilisation de modèles dynamiques rendant compte de l’évolution des pressions aux points d’intérêt en fonction des bruits exogènes. Ce modèle peut être obtenu par une identification fréquentielle des réponses point-à-point ou en utilisant le modèle physique sous jacent (équation des ondes). Dans ce dernier cas, la recherche d'un modèle de dimension finie est souvent un préalable à l’étude conceptuelle d'un système d’ANC. Les contributions de cette thèse portent donc sur l’élaboration de différents modèles simplifiés paramétrés par la position pour les systèmes acoustiques et sur la conception de lois de commande pour l’ANC. Le premier volet de la thèse est dédié à l’élaboration de différents modèles simplifiés de système de propagation acoustique au sein d’une cavité. Pour cela, les simplifications envisagées peuvent être de nature spatiale autant que fréquentielle. Nous montrons notamment qu'il est possible, sous certaines conditions, d’approximer le système 3D par un système 1D. Ceci a été mis en évidence expérimentalement sur le banc d’essai LS2NBox. Le second volet porte sur la conception de lois de commande. En premier lieu, les stratégies de commandes couramment utilisées pour l’ANC sont comparées. L'effet dela commande multi-objectif H en différents points voisins des points d'atténuation est analysé. La possibilité d’une annulation parfaitedu bruit en un point est aussi discutéeThis thesis deals with active noise control (ANC) in a cavity. The aim is to mitigate the effect of a disturbing sound wave at some points or in a volume. This is achieved using ananti-noise generated, for example, by a loudspeaker. This study requires the use of dynamic models that report changes in pressure at points of interest in response to exogenous noises. Such models can be obtained by frequency identification of point-to-point responses or by using the underlying physical model (wave equation). In the latter case, the search for a low-complexity model (finite dimensional model) is often a prerequisite for the conceptual study of an active control system. The contributions of this thesis concern the development of different simplified models parameterized by the spatial position for acoustic systems, and the design of control laws for noise attenuation. The first part of the thesis is dedicated to the development of various simplified models of acoustic propagation system within a cavity. For that, the simplifications envisaged can be of spatial nature as much as frequential. We show in particular that it is possible, under certain conditions, to approximate the 3D system by a 1D system. This has been demonstrated experimentally on the prototype system, LS2NBox. The second part of the thesis deals with the design of control laws. First, the control strategies commonly used for ANC are compared. The effect of multi-objective H control at different spatial positions close to the attenuation points is analyzed. The possibility of perfect noise cancellation at one point is also discussed
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Khan, Irfan Ullah. "Vibration suppression in flexible structures using hybrid active and semi-active control." Thesis, University of Sheffield, 2017. http://etheses.whiterose.ac.uk/17682/.
Анотація:
This thesis presents a new hybrid active and semi-active control method for vibration suppression in flexible structures. The method uses a combination of a semi-active device and an active control actuator situated elsewhere in the structure to suppress vibrations. The key novelty is to use the hybrid controller to enable the semi-active device to achieve a performance as close to a fully active device as possible. This is accomplished by ensuring that the active actuator can assist the semi-active device in the regions where energy is required. Also, the hybrid active and semi-active controller is designed to minimise the switching of the semi-active controller. The control framework used is the immersion and invariance control technique in combination with a sliding mode control. A two degree-of-freedom system with lightly damped resonances is used as an example system. Both numerical and experimental results are generated for this system and then compared as part of a validation study. The experimental system uses hardware-in-the-loop simulation to simulate the effect of both the degrees-of-freedom. The results show that the concept is viable both numerically and experimentally, and improved vibration suppression results can be obtained for the semi-active device that approaches the performance of an active device. To illustrate the effectiveness of the proposed hybrid controller, it is implemented to keep the contact force constant in the pantograph-catenary system of high-speed trains. A detailed derivation is given after which the simulation results are presented. Then a method to design a reduced order observer using an invariant manifold approach is proposed. The main advantage of this approach is that it enables a systematic design approach, and (unlike most nonlinear observer design methods), it can be generalised over a larger class of nonlinear systems. The method uses specific mapping functions in a way that minimises the error dynamics close to zero. Another important aspect is the robustness property which is due to the manifold attractivity: an important feature when an observer is used in a closed loop control system. The observer design is validated using both numerical simulations and hardware-in-the-loop testing. The proposed observer is then compared with a very well known nonlinear observer based on the off-line solution of the Riccati equation for systems with Lipschitz type nonlinearity. In all cases, the performance of the proposed observer is shown to be excellent.
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Boffa, John. "Model Reduction of Large Structural Systems for Active Vibration Control." University of Technology, Sydney. Faculty of Engineering, 2006. http://hdl.handle.net/2100/338.
Анотація:
This thesis studies the applicability of the Dynamic model reduction method that is used for direct plant order reduction in the active vibration control of large and flexible structures. A comparison of the performances between the reduced models produced by the Dynamic model reduction method and those obtained by other common model reduction methods such as the Guyan method, and the Mode-displacement method have been carried out. By using a full analytical model of a twenty storey building as the reference, each three degrees of freedom model was compared by computer simulation. The open-loop frequency response simulation, open-loop earthquake simulation, and the closed-loop earthquake simulation were all used to initially evaluate the reduced models. The accuracy of the frequency responses was assessed with sinusoidal applied forces, and for the closed-loop dynamic analysis, an active mass damper at the top storey and a recorded earthquake excitation was used. When compared with the simulation results of the Guyan method, the Dynamic method has many advantages, especially in terms of its accuracy at the high frequency range. The Mode-displacement method produces reduced models that are good for dynamic analysis of open-loop systems, but it was found to be inconvenient for use in active control. Finally, the Dynamic model reduction method and Guyan method were compared using experimental test results. A 2.5m tall building model with 20 floors was used as the plant, with a linear motor installed at the top storey for the purposes of active-damping. Although the results of simulations would suggest that both models perform sufficiently, experimental testing proved that only the Dynamic model performs adequately for this specific application of active control. The problem associated with most model reduction methods, such as the Guyan, is that they are based on full-order models that were derived from the linear elastic theory. The versatility of the Dynamic model reduction method is such that it provides the option of obtaining system parameters directly from experiment, not just from theory. The experimental procedure ensures that the Dynamic model reduction method forms an accurate description of the real system dynamics. The applicability of this method for obtaining low-order plant models was demonstrated through real-time active control testing of the model structure, while it was subject to a sinusoidal excitation. The tests have shown that the Dynamic model reduction method can be used as an alternative approach for the model reduction of structural systems for the purpose of active vibration control.
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Akl, Wael Nabil. "Smart foam for active vibration and noise control." College Park, Md. : University of Maryland, 2004. http://hdl.handle.net/1903/222.
Анотація:
Thesis (Ph. D.) -- University of Maryland, College Park, 2004Thesis research directed by: Mechanical Engineering. Title from t.p. of PDF. Includes bibliographical references. Published by UMI Dissertation Services, Ann Arbor, Mich. Also available in paper.
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Yousefi-Koma, Aghil. "Active vibration control of smart structures using piezoelements." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1997. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/nq26875.pdf.
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Howard, Carl. "Active isolation of machinery vibration from flexible structures." Title page, abstract and table of contents only, 1999. http://web4.library.adelaide.edu.au/theses/09PH/09phh8478.pdf.
Анотація:
Thesis (Ph. D.)--University of Adelaide, Dept. of Mechanical Engineering, 1999?Copy 2 does not have a CD-ROM. Includes bibliographical references (p. 317-330). Also available in an electronic version.
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Wu, Dong-Nan. "Active bounded-state vibration control for structural applications." Diss., Georgia Institute of Technology, 1995. http://hdl.handle.net/1853/12326.
39
George, Lynnane E. "Active vibration control of a flexible base manipulator." Diss., Georgia Institute of Technology, 2002. http://hdl.handle.net/1853/17115.
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Ananthaganeshan, Kanapathipillai Arunachalam. "Stability and performance of active vibration isolation systems." Thesis, University of Southampton, 2002. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.273915.
41
Miller, Scott E. (Scott Edward). "Distributed parameter active vibration control of smart structures." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1988. http://hdl.handle.net/1721.1/33473.
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Yan, Bo. "Active vibration isolation with a distributed parameter isolator." Thesis, University of Southampton, 2007. https://eprints.soton.ac.uk/51281/.
Анотація:
Conventional vibration isolators are usually assumed to be massless for the purpose of modelling. This simplification tends to overestimate the isolator performance because of neglecting the internal resonances (IRs) due to the distributed mass effects in the isolator, which is especially important for lightly damped metallic isolators. Previous research on the problem of IRs is not particularly comprehensive, because it does not clarify the characteristics of the distributed parameter isolator. Furthermore, with the development of active vibration isolation, there is a need to investigate the effects of isolator IRs on the control performance and stability for commonly used control strategies. Effective ways to attenuate these effects are also required. This thesis concerns the active vibration isolation of a piece of delicate equipment mounted on a distributed parameter isolator, which is modelled as different idealised configurations under various types of deformation. The model is first developed to determine the effects of IRs on a single-degree-of-freedom system with a distributed parameter isolator. This analysis is then extended to include the resonance behaviour of the supporting structure. Simple expressions are derived which describe the behaviour of various types of distributed parameter isolator. The parameters which control the isolator performance at various frequencies are clarified theoretically and experimentally. The effects of IRs on control performance and stability of several control strategies are determined and compared. Absolute Velocity Feedback (AVF) control is shown to be the optimal solution to minimise the mean square velocity of the equipment mass supported by a distributed parameter isolator. A stability condition for an AVF control system containing a distributed parameter isolator is proposed. Based on this condition, different approaches to stabilize such a control system are presented. Experimental work is carried out to validate the theoretical results. Based on the improved knowledge of the characteristics of IRs in the distributed parameter isolator, different approaches which can suppress the IRs are proposed. AVF control with more damping in the isolator is demonstrated to be effective in attenuating the IRs theoretically and experimentally. Absolute velocity plus acceleration feedback control and AVF control on a fraction of the isolator length are also shown theoretically to be effective ways to attenuate the IRs and improve the isolation performance over a broad range of frequencies.
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Marcotte, Pierre. "A Study of Distributed Active Vibration Absorbers (DAVA)." Diss., Virginia Tech, 2004. http://hdl.handle.net/10919/28897.
Анотація:
DAVAs are distributed active and passive devices that can be numerically modelled to provide optimum control of low frequency (< 1000 Hz) mean square velocity and sound power radiation. A numerical model of a multi-DAVA system was developed using the Rayleigh-Ritz method coupled to a hierarchical finite element set (p-method).
The numerical model was validated and used to optimize DAVA configurations using lightweight treatments (< 10 % the weight of the base plate weight). The optimizations were performed using genetic algorithms implemented in parallel. They were used to minimize, either passively or actively, the mean square velocity and sound power radiation of different plates having arbitrary boundary conditions (free, simply supported or clamped). Some optimization were also
used to determine the optimum number of DAVAs needed, as well as to compare DAVA attenuations with attenuations obtained from optimum Active Constraining Layer Damping (ACLD) treatments. Preliminary results on the passive minimization of the mean square velocity of a simply supported plate with three devices showed that DAVA treatments produce better attenuations than ACLD treatments in the frequency range of interest [2-1000 Hz], and these increased attenuations were due in part to the better capabilities of DAVA treatments to tackle the plate first bending modes. Apart from the free plate, which showed anyway a very low baseline sound transmission,
excellent attenuations were obtained both passively and actively for minimizing the mean square velocity and sound power radiation of the simply supported and clamped plates.
Following, numerical studies of a DAVA treatment around the optimum solution showed that changing the DAVA top plate stiffness resulted in decreased attenuation, while increasing the DAVA foam layer loss factor increased the attenuation, and decreasing the foam loss factor resulted in decreased attenuation. Finally, by varying the area of the single optimum DAVA that passively minimizes the sound power of the plate, it has been shown that both smaller/lighter and larger/heavier DAVA treatments lead to decreased passive attenuation upon the optimum single DAVA
passive solution.
Finally, experimental results have further validated the DAVA numerical model, and DAVA treatments have shown excellent passive and active experimental attenuations over various flexible plate structures.Ph. D.
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Robu, Bogdan. "Active vibration control of a fluid/plate system." Phd thesis, Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/1103/.
Анотація:
Cette thèse s’intéresse au problème du contrôle actif des vibrations structurelles d’une aile d’avion induites par le ballottement du carburant dans les réservoirs qu’elle contient. L'étude proposée ici est concentrée sur l'analyse d'un dispositif expérimental composé d'une longue plaque rectangulaire en aluminium équipée d'actionneurs et de capteurs piézoélectriques et d'un réservoir cylindrique. La difficulté principale réside dans le couplage complexe entre les modes de vibration de l’aile et les modes de ballottement du liquide. Un modèle de ce dispositif à l’aide d’équations aux dérivées partielles est tout d’abord construit. Ce modèle de dimension infinie couple une équation des plaques avec l'équation de Bernoulli pour le mouvement du fluide dans le réservoir. En analysant la contribution énergétique des modes, une approximation en dimension finie, de type espace d'état est alors construite. Après une méthode de recalage fréquentiel du modèle, un contrôle est réalisé en utilisant dans un premier temps une méthode par placement de pôle et dans un deuxième temps, la théorie de la commande robuste H-infini. La dimension du modèle et les performances demandées imposent le calcul d’un contrôleur H-infini d'ordre réduit, conçu en utilisant la librairie HIFOO 2. 0 et testé sur le dispositif expérimental pour différents niveaux de remplissage. Finalement, le problème de la correction simultanée avec un correcteur HIFOO d'ordre réduit est aussi analyséWe consider the problem of the active reduction of structural vibrations of a plane wing induced by the sloshing of large masses of fuel inside partly full tank. This study focuses on an experimental device composed of an aluminum rectangular plate equipped with piezoelectric actuators/sensors at the clamped end and with a cylindrical tip-tank, more or less filled with liquid, at the opposite free end. The control is performed through piezoelectric actuators and the main difficulty comes from the complex coupling between the flexible modes of the wing and the sloshing modes of the fuel. First, a partial derivative equation model is computed by coupling a plate equation with a Bernoulli equation for the fluid motion. After analyzing the energetic contribution of each mode, a state space approximation is established. After a model matching procedure, a control is computed by using the pole placement method and the H-infinity theory. Due to the large scale of the synthesis model and to the simultaneous performance requirements, a reduced-order H-infinity controller is computed using the HIFOO 2. 0 package and tested on the experimental device for different filling levels. Finally, the problem of simultaneous control with a reduced order HIFOO controller is tackled. Experimental results of this non-convex optimization problem are given and commented
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Yousefi-Koma, Aghil Carleton University Dissertation Engineering Mechanical and Aerospace. "Active vibration control of smart structures using piezoelements." Ottawa, 1997.
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Corton, Rodolphe. "Bruit magnétique des machines asynchrones : procédures de réduction passive et active." Artois, 2000. http://www.theses.fr/2000ARTO0201.
Анотація:
L'étude présentée dans ce mémoire concerne la prédiction et la réduction du bruit d'origine magnétique dans les machines asynchrones. Elle se décompose en sept chapitres. Le premier chapitre établit une synthèse rapide des résultats connus dans la littérature. Une allusion à la psycho-acoustique est effectuée. Il constitue une première base sur le sujet. Le second chapitre porte sur la caractérisation de l'induction dans l'entrefer des machines asynchrones et par conséquent la détermination des composantes de force à l'origine du bruit. Les équations sont établies à partir d'un modèle fictif d'encoche en distinguant le rotor bobiné et à cage. Le chapitre 3 complète la modélisation précédente par des schémas équivalents de la machine asynchrone qui prennent en compte l'effet de denture. Cette approche permet de considérer finalement une machine équivalente à entrefer lisse. Dans le chapitre 4, nous décrivons les procédures de "réduction passive" du bruit magnétique qui utilisent pour seuls éléments des inductances et des condensateurs. Nous rappelons également dans ce chapitre les procédures de "réduction active" développées antérieurement au laboratoire. Le chapitre 5 propose une procédure de réduction active basée sur l'utilisation d'un enroulement auxiliaire. Les essais effectués montrent l'efficacité de cette technique. Le chapitre 6 concerne le cas de la machine alimentée par un onduleur à M. L. I. Le contrôle des harmoniques délivrés par l'onduleur permet de réduire le bruit de la machine. Les expérimentations laissent clairement apparaître que l'objectif recherché : bruit de la machine connectée à un onduleur < bruit de la machine connectée au réseau est atteint. Le chapitre 7 propose une dernière procédure qui fait appel à des bobines à "entrefer virtuel". Celle-ci présente l'avantage de réduire le bruit en ayant une interaction entre sources pratiquement inexistanteThe study presented in this memory concerns the magnetic noise prediction and reduction of asynchronous machines. It is decomposed in seven chapters. The first chapter establish a fast synthesis some results known in the literature. An allusion at the psycho-acoustics is done. It constitutes a first basis on the topic. The second chapter carries on the determination of the flux density in the air-gap of induction machines and therefore the determination of force components to the noise origin. The equations are defined with a fictional pattern of slot in differentiating the coiled rotor and cage. The chapter 3 complete the previous model by some equivalent schemes of the asynchronous machines who takes the slot effect into account. Finally, this approach allows to consider an equivalent motor with smooth iar gap. In the chapter 4, we describe the procedures of noise "passive reduction" who uses for alone elements inductance and capacitor. We remenber the procedures of "active reduction" in this chapter. The chapter 5 proposes a procedure of active reduction based on the utilisation of an auxiliary coil. The done tests show the efficiency of this technique. The chapter 6 concerns the case of the machine powered by a inverter with PWM controls. The harmonic currents delivered by the inverter allows to reduce the noise of the machine. The experimental results let clearly appear that the objective : noise of the machine connected to a inverter < noise of the machine connected to the network is obtained. The chapter 7 proposes a last procedure who makes call to inductance with "virtual air-gap". This one presents the advantage of reducing the nose without interaction between sources
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Bolter, J. D. "Active damping of framework vibrations." Thesis, University of Leeds, 1987. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.382018.
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Huyanan, Satienpong. "An active vibration absorber for chatter reduction in machining." Thesis, University of Sheffield, 2007. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.486712.
Анотація:
In the early days of the manufacturing industry, the limiting factor in obtaining higher material removal rates was 'Chatter', an unstable cutting condition with excessive vibrations. Maximum productivity can only be obtained using the knowledge of the theory of regenerative chatter. In the era of modem manufacturing industry, where the greater quality and productivity are increasingly demanded, especially the requirement to understand and avoid chatter is even greater. The key answering to this challenge is to increase the rate of material removal while maintaining stable cutting conditions through reducing chatter during machining operations. In this regard, an active vibration absorber can be used to effectively reduce the undesired vibrations of the structure, thereby increasing the border line of chatter stability. However, to date there has been little attention in applying this technique in the application ofmilling chatter suppression, especially for a flexible workpiece. In this thesis, the stability of milling process dynamics is theoretically investigated using the method of semi-discretization. An alternative means of improving stability in milling is also presented by developing the extended method of semi-discretization for the milling systems with variable time delay. This can be used to predict not only the stability but also the chatter frequencies for milling with irregular pitch cutters. Motivated by an interest in practically improving the stability margin in the milling process, a practical and straightforward active vibration control system with acceleration feedback is implemented using a proof-mass actuator. Based on the general framework of virtual passive control, three controller strategies are first demonstrated and evaluated through a laboratory based vibration study, consisting of virtual sky-hook damper, virtual passive absorber and virtual passive-active absorber. The· results indicate that virtual passive absorber control could be a simple and robust solution to the application ofmachining chatter reduction. Through the initial study of the theory of regenerative chatter, analytical optimizations of dynamic vibration absorbers are developed for application to chatter suppression. The performance of a virtual passive absorber to suppress workpiece chatter during high speed machining is then experimentally investigated for each tuning scheme, including the virtual sky-hook damper scheme. The results demonstrate that although the performance of the active milling chatter suppression system is limited by the actuator saturation, the chosen control strategy can provide at least a 6-fold improvement in the workpiece stability using a small actuator.
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Wang, Qishan. "Active vibration and buckling control of piezoelectric smart structures." Thesis, McGill University, 2013. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=114328.
Анотація:
The objective of this dissertation is the vibration and buckling control of piezo-laminated composite structures with surface bonded or embedded piezoelectric sensors and actuators by using the finite element analysis and LQR/LQG feedback control techniques. The focus is mainly on two aspects: the finite element part and the active control part. (1) The finite element part:Two finite element formulations for the piezo-laminated beams based on the classical Bernoulli-Euler and the Timoshenko beam theories are developed using the coupled linear piezoelectric constitutive equations, and the Hamilton variation principle. A C0 continuous, shear flexible, eight-node serendipity doubly curved shell element for the piezo-laminated composite plates and shells is also developed based on the layer-wise shear deformation theory, linear piezoelectric coupled constitutive relations, and Hamilton variation principle. The developed elements can handle the transverse shear strains, composite materials, and piezoelectric-mechanical coupling. Higher modes of vibration can then be predicted more precisely for thin to medium-thick multi-layered composite structures. They are evaluated both for the vibration and buckling of beam, plate, and shell structures. (2) The active control part: The suppression of vibration of a cantilever piezo-laminated beam and the control of the first two buckling modes of a simply supported piezo-laminated beam are studied first. Then, the vibration and buckling control of a cantileverpiezo-laminated composite plate are studied. Furthermore, the vibration control of a piezolaminated semicircular cylindrical shell is also studied. The results of the finite element analysis are used to design a linear quadratic regulator (LQR) controller and a linear quadratic Gaussian (LQG) compensator with a dynamic state observer to achieve all the controls. The control design begins with an approximate reduced modal model which can represent the system dynamics with the least system modes. A state space modal model of the smart structure which integrates the host structure with bonded piezoelectric sensors and actuators, is then used to design the control system. The designed LQR/LQG feedback controls are shown to be successful in suppressing the vibration and stabilizing the buckling modes of structures. Both the finite element analysis and the active control simulation results are consistent with the existing theoretical analysis results and the experimental data in the literature. Some important conclusions and interesting observations are obtained.L'objectif de cette thése est le contrôle de la vibration et de flambage à l'aide de l'analyse par éléments finis et LQR/LQG technologies de contrôle de rétroaction pour les structures composites stratifiées piézo-électriques qui sont liés ou incorporés de surface de capteurs et d'actionneurs piézoélectriques. Il ya principalement deux parties ciblées. La partie des éléments finis : Deux formulations éléments finis pour les poutres laminées piézo-basé sur le classique d'Euler-Bernoulli et la théorie des poutres de Timoshenko, respectivement, linéaires couplées piézoélectriques équations constitutives, et le principe de variation de Hamilton sont développés. Un C0 continue, cisaillement flexible, à huit nuds élément de coque à double courbure sérendipité pour les plaques piézocomposites stratifiés et de coquillages est également dérivée basée sur la théorie de la couche-sage déformation de cisaillement, linéaires piézo-électriques couplés relations constitutives mécaniques, et le principe de variation de Hamilton. Toute la poutre, plaque, et des éléments de coque développés ont considéré la rigidité, de masse et les effets de couplage électromécanique du capteur piézo-électrique et les couches de l'actionneur. Les éléments de structure développéssont capables de traiter les effets non linéaires de déformation en cisaillementtransversal et la non-linéarité des matériaux composites, piézoélectrique-mécanique d'accouplement, et peut prévoir plus précisément les modes supérieurs de vibration, et peut être appliquée à partir de minces d'épaisseur moyenne structures composites multicouches. Ils sont évalués à la fois les vibrations et analyse de flambage de la poutre, plaque, et structures en coque. La partie de commande actif : La vibration de supprimer d'un porte à faux piézo-collé poutre, les deux premiers modes de flambement contrôle d'un appui simple piézo-collé poutre, et la vibration et le flambage contrôle de la charge d'un cantilever piézoélectrique stratifié plaque composite sont étudiés. Les résultats de l'analyse par éléments finis sont utilisés pour concevoir un régulateur linéaire quadratique (LQR) contrôleur et un linéaire quadratique gaussienne (LQG) compensateur avec un observateur d'état dynamique pour atteindre toutes les commandes. Les conceptions de commandes commencent par une méthode modale modle pour déterminer un modle modal réduit approximative qui peut représenter la dynamique du systme avec les modes les moins systme inclus. Un modle modal espace d'état de la structure intelligente qui a intégré la structure d'accueil d'colléscapteurs et d'actionneurs piézoélectriques, est ensuite utilisé pour concevoir le systme de contrôle. Les contrôles visant commentaires LQR/LQG sont avérés succs dans la suppression de la vibration et de stabiliser les modes de flambement des structures. Tant l'analyse par éléments finis et les résultats de simulation de contrôle actives sont compatibles avec les résultats existants d'analyse théoriques et les données expérimentales de la littérature. Quelques conclusions importantes et des observations intéressantes sont obtenues.
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Tehrani, Maryam Ghandchi. "Passive modification and active vibration control by receptance method." Thesis, University of Liverpool, 2007. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.441935.