Comparando el rendimiento de controladores robustos para la supresión de vibraciones en sistemas de rotores largos
Autores: Aleyaasin, Majid
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Comparando el rendimiento de controladores robustos para la supresión de vibraciones en sistemas de rotores largos
Categoría
Artes
Subcategoría
Música
Palabras clave
Control de vibraciones
Modelo multivariable
Sistemas de rodamientos de rotor
Robustez
Transformación Fraccionaria Lineal (LFT)
Gráfico de Bode
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se considera la control de vibraciones del modelo multivariable de sistemas de rodamientos de rotor para su investigación. Se prueban algunos controladores de estructura simple que pueden suprimir las perturbaciones vibratorias por su robustez a través de criterios de optimalidad. Inicialmente, se utilizan técnicas de optimización inteligente para minimizar la norma de sensibilidad mixta de la Transformación Fraccionaria Lineal (LFT) de los controladores PI simples de dos términos que actúan sobre los modelos del sistema de rotor. Esto resulta en algunos controladores que pueden suprimir la vibración, pero con una respuesta oscilatoria lenta. Después de esto, se utiliza una interpretación adecuada de los valores singulares del diagrama de Bode de la matriz de sensibilidad combinada y esfuerzo de control para explicar las deficiencias de rendimiento de este controlador. Además, se examinan los controladores de estructura simple existentes en la literatura que exhiben un rendimiento más rápido mediante el uso de gráficos de valores singulares. Se muestra que cuando el valor singular máximo de la matriz de esfuerzo de control cae por debajo de la línea de 0 db, el rendimiento se verá mejorado. Finalmente, los controladores se diseñan utilizando la caja de herramientas de control robusto en MATLAB. Esto resultó en un rechazo rápido de perturbaciones, con la amplitud de vibración disminuyendo a cero después de 0.3 s debido a perturbaciones de doble paso. Sin embargo, estos controladores en el dominio de frecuencia tienen un orden de ocho y pueden no ser realizables para su implementación en la práctica. Se concluye que examinar el diagrama de Bode del valor singular máximo de la matriz de esfuerzo de control es una herramienta útil para evaluar el rendimiento en el dominio de frecuencia. Sin embargo, diseñar controladores robustos mediante cajas de herramientas en el dominio del tiempo puede llevar a un rendimiento excelente con controladores de orden superior.
Descripción
En este artículo, se considera la control de vibraciones del modelo multivariable de sistemas de rodamientos de rotor para su investigación. Se prueban algunos controladores de estructura simple que pueden suprimir las perturbaciones vibratorias por su robustez a través de criterios de optimalidad. Inicialmente, se utilizan técnicas de optimización inteligente para minimizar la norma de sensibilidad mixta de la Transformación Fraccionaria Lineal (LFT) de los controladores PI simples de dos términos que actúan sobre los modelos del sistema de rotor. Esto resulta en algunos controladores que pueden suprimir la vibración, pero con una respuesta oscilatoria lenta. Después de esto, se utiliza una interpretación adecuada de los valores singulares del diagrama de Bode de la matriz de sensibilidad combinada y esfuerzo de control para explicar las deficiencias de rendimiento de este controlador. Además, se examinan los controladores de estructura simple existentes en la literatura que exhiben un rendimiento más rápido mediante el uso de gráficos de valores singulares. Se muestra que cuando el valor singular máximo de la matriz de esfuerzo de control cae por debajo de la línea de 0 db, el rendimiento se verá mejorado. Finalmente, los controladores se diseñan utilizando la caja de herramientas de control robusto en MATLAB. Esto resultó en un rechazo rápido de perturbaciones, con la amplitud de vibración disminuyendo a cero después de 0.3 s debido a perturbaciones de doble paso. Sin embargo, estos controladores en el dominio de frecuencia tienen un orden de ocho y pueden no ser realizables para su implementación en la práctica. Se concluye que examinar el diagrama de Bode del valor singular máximo de la matriz de esfuerzo de control es una herramienta útil para evaluar el rendimiento en el dominio de frecuencia. Sin embargo, diseñar controladores robustos mediante cajas de herramientas en el dominio del tiempo puede llevar a un rendimiento excelente con controladores de orden superior.