Aktivní ovládání vibrací - Active vibration control - Wikipedia

Zkušební zařízení pro aktivní kontrolu vibrací ve Fraunhofer Institute LBF. Aktivní držák motoru s piezo pohonem ruší vibrace vyplývající z několika motorů na horním konci držáku vyvoláním protivibrací.

Aktivní ovládání vibrací je aktivní aplikace síly stejným a opačným způsobem než síly působící vnějšími vibrace. Díky této aplikaci lze přesný průmyslový proces udržovat na platformě v podstatě bez vibrací.

Mnoho přesných průmyslových procesů nemůže probíhat, pokud stroje je ovlivňován vibracemi. Například výroba polovodič oplatky vyžaduje, aby stroje používané pro fotolitografie kroky lze použít v prostředí v podstatě bez vibrací nebo vmikrometr funkce budou rozmazané. Aktivní ovládání vibrací je nyní také komerčně dostupný pro snížení vibrací ve vrtulnících a nabízí lepší pohodlí s nižší hmotností než tradiční pasivní technologie.

V minulosti se používaly pasivní techniky. Patří mezi ně tradiční vibrace tlumiče, tlumiče nárazů, a základní izolace.

Typický aktivní ovládání vibrací systém používá několik komponent:

A masivní platforma pozastavena několika aktivními ovladači (které mohou používat kmitací cívky, hydraulika, pneumatika, piezoelektrický nebo jiné techniky)
Tři akcelerometry které měří zrychlení ve třech stupně svobody
An elektronický zesilovač systém, který zesiluje a inverze the signály z akcelerometrů. A PID regulátor lze použít k získání lepšího výkonu než jednoduchý invertující zesilovač.
Pro velmi velké systémy, pneumatické nebo hydraulické součásti, které poskytují vysoký požadovaný pohonný výkon.

Pokud jsou vibrace periodicky, pak se řídicí systém může přizpůsobit probíhajícím vibracím, čímž zajistí lepší zrušení, než jaké by bylo zajištěno pouhou reakcí na každou novou akcelerace bez odkazu na minulá zrychlení.

Aktivní ovládání vibrací strategie byla úspěšně implementována pro tlumení vibrací paprsek, talíř a skořápka struktur četnými vědci.^[1]^[2]^[3]^[4]^[5]^[6]Pro aktivní strategii řízení vibrací by měla být konstrukce dostatečně chytrá, aby vycítila vnější rušení a podle toho reagovala. Aby bylo možné vyvinout aktivní strukturu (známou také jako inteligentní struktura), musí být inteligentní materiály integrovány nebo vloženy do struktury. Inteligentní struktura zahrnuje senzory (deformace, zrychlení, rychlost, síla atd.), Akční členy (síla, setrvačnost, deformace atd.) A řídicí algoritmus (zpětná vazba nebo dopředu ).^[1] Počet inteligentních materiálů byl v průběhu let prozkoumán a vyroben; někteří z nich jsou slitiny tvarové paměti, piezoelektrický materiály, optická vlákna, elektro-reologické kapaliny, magneto-přísné materiály.^[7]

Viz také

Reference

^ ^A ^b Preumont, A. (2011). Kontrola vibrací aktivních struktur: Úvod. Springer.
^ Vasques, C. M. A .; Dias Rodrigues, J. (01.09.2006). "Aktivní řízení vibrací inteligentních piezoelektrických paprsků: Porovnání klasických a optimálních strategií zpětné vazby". Počítače a struktury. Složené adaptivní struktury: modelování a simulace. 84 (22–23): 1402–1414. doi:10.1016 / j.compstruc.2006.01.026.
^ Omidi, Ehsan; Mahmoodi, S. Nima (2015-02-27). "Konsenzuální pozitivní zpětná vazba polohy pro tlumení vibrací inteligentních struktur". Chytré materiály a struktury. 24 (4): 045016 (11 pp). Bibcode:2015SMaS ... 24d5016O. doi:10.1088/0964-1726/24/4/045016.
^ Qiu, Zhi-cheng; Zhang, Xian-min; Wu, Hong-xin; Zhang, Hong-hua (03.04.2007). "Optimální umístění a aktivní kontrola vibrací pro piezoelektrickou inteligentní flexibilní konzolovou desku". Journal of Sound and Vibration. 301 (3–5): 521–543. Bibcode:2007JSV ... 301..521Q. doi:10.1016 / j.jsv.2006.10.018.
^ Sharma, Anshul; Kumar, Rajeev; Vaish, Rahul; Chauhan, Vishal S. (01.09.2014). „Výkon bezolovnatých piezoelektrických materiálů při strukturálním řízení aktivních vibrací“. Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 25 (13): 1596–1604. doi:10.1177 / 1045389X13510222. ISSN 1045-389X.
^ Sharma, Anshul; Kumar, Rajeev; Vaish, Rahul; Chauhan, Vishal S. (2015-09-15). Msgstr "Aktivní ovládání vibrací reflektoru vesmírné antény v širokém teplotním rozsahu". Kompozitní struktury. 128: 291–304. doi:10.1016 / j.compstruct.2015.03.062.
^ Gandhi, M.V. (1992). Chytré materiály a struktury. Springer.

[:0-1] A ^b Preumont, A. (2011). Kontrola vibrací aktivních struktur: Úvod. Springer.

[2] Vasques, C. M. A .; Dias Rodrigues, J. (01.09.2006). "Aktivní řízení vibrací inteligentních piezoelektrických paprsků: Porovnání klasických a optimálních strategií zpětné vazby". Počítače a struktury. Složené adaptivní struktury: modelování a simulace. 84 (22–23): 1402–1414. doi:10.1016 / j.compstruc.2006.01.026.

[3] Omidi, Ehsan; Mahmoodi, S. Nima (2015-02-27). "Konsenzuální pozitivní zpětná vazba polohy pro tlumení vibrací inteligentních struktur". Chytré materiály a struktury. 24 (4): 045016 (11 pp). Bibcode:2015SMaS ... 24d5016O. doi:10.1088/0964-1726/24/4/045016.

[4] Qiu, Zhi-cheng; Zhang, Xian-min; Wu, Hong-xin; Zhang, Hong-hua (03.04.2007). "Optimální umístění a aktivní kontrola vibrací pro piezoelektrickou inteligentní flexibilní konzolovou desku". Journal of Sound and Vibration. 301 (3–5): 521–543. Bibcode:2007JSV ... 301..521Q. doi:10.1016 / j.jsv.2006.10.018.

[5] Sharma, Anshul; Kumar, Rajeev; Vaish, Rahul; Chauhan, Vishal S. (01.09.2014). „Výkon bezolovnatých piezoelektrických materiálů při strukturálním řízení aktivních vibrací“. Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 25 (13): 1596–1604. doi:10.1177 / 1045389X13510222. ISSN 1045-389X.

[6] Sharma, Anshul; Kumar, Rajeev; Vaish, Rahul; Chauhan, Vishal S. (2015-09-15). Msgstr "Aktivní ovládání vibrací reflektoru vesmírné antény v širokém teplotním rozsahu". Kompozitní struktury. 128: 291–304. doi:10.1016 / j.compstruct.2015.03.062.

[7] Gandhi, M.V. (1992). Chytré materiály a struktury. Springer.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]