Control Activo Optimizado de una Viga Cantilever Inteligente Usando Algoritmo Genético
Autores: Awada, Ali; Younes, Rafic; Ilinca, Adrian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control Activo Optimizado de una Viga Cantilever Inteligente Usando Algoritmo Genético
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Vibración
Estructura inteligente
Actuador
Sensor
Ley de control
Viga en voladizo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
La vibración es uno de los fenómenos más peligrosos que ocurren en una estructura. Conduce a una fatiga prematura y, eventualmente, a fallos, con consecuencias potencialmente fatales. Una estructura inteligente es una excelente solución a este problema; añade un actuador, un sensor y una ley de control apropiada al sistema para reducir/eliminar la vibración. Este estudio desarrolló un modelo analítico completo para una viga en voladizo con un par de sensor/actuador PZT colocalizado. Primero, utilizamos un acoplamiento de un sensor PZT colocalizado y un actuador para medir y controlar los niveles de vibración basados en una ley de control PID, considerando las restricciones físicas asociadas con el funcionamiento del PZT, como el nivel de voltaje del actuador. A continuación, se determinó el coeficiente de amortiguamiento de la estructura utilizando algoritmos genéticos que se ajustan mejor para satisfacer condiciones específicas de vibración. Finalmente, realizamos una optimización completa para la posición del sensor/actuador y los parámetros PID, utilizando algoritmos genéticos. Así, este artículo proporciona una comprensión exhaustiva del potencial control de vibraciones de la viga en voladizo.
Descripción
La vibración es uno de los fenómenos más peligrosos que ocurren en una estructura. Conduce a una fatiga prematura y, eventualmente, a fallos, con consecuencias potencialmente fatales. Una estructura inteligente es una excelente solución a este problema; añade un actuador, un sensor y una ley de control apropiada al sistema para reducir/eliminar la vibración. Este estudio desarrolló un modelo analítico completo para una viga en voladizo con un par de sensor/actuador PZT colocalizado. Primero, utilizamos un acoplamiento de un sensor PZT colocalizado y un actuador para medir y controlar los niveles de vibración basados en una ley de control PID, considerando las restricciones físicas asociadas con el funcionamiento del PZT, como el nivel de voltaje del actuador. A continuación, se determinó el coeficiente de amortiguamiento de la estructura utilizando algoritmos genéticos que se ajustan mejor para satisfacer condiciones específicas de vibración. Finalmente, realizamos una optimización completa para la posición del sensor/actuador y los parámetros PID, utilizando algoritmos genéticos. Así, este artículo proporciona una comprensión exhaustiva del potencial control de vibraciones de la viga en voladizo.