تحليل و طراحي كنترل كننده بهينه به منظور دستيابي به ميرايي ارتعاشي تير هوشمند تيموشنكو در بازه هاي مختلف

Optimal Analysis and Design Controllerfor SuppressingVibration Smart Timoshenko Beam by Using Various Intervals

ميرايي ارتعاشي تير تيموشنكو براساس يافتن مكان، تعداد بهينه حسگر و عملگر پيزوالكتريك با استفاده از كنترلر LQR و الگوريتم MOPSO موضوع مورد بررسي در اين تحقيق محسوب مي‌شود. امروزه براي اينكه يك سازه داراي عمر، هزينه ساخت، مصرف انرژِ قابليت اطمينان بهينه‌اي باشد تلاش‌هاي فراواني از سوي محققين اين حوزه صورت پذيرفته‌است. يكي از تحقيقات تامين سازه هوشمند بهينه و كنترل‌شده با استفاده از حسگر و عملگر پيزوالكتريك است بگونه‌اي اين حسگر و عملگر بتواند به محض دريافت يك ارتعاش توسط حسگر و با انتقال سيگنال ارتعاشي به كنترلر، بهترين بهره كنترلي را براساس نوع نگرش طراحي شده در كنترلر اتخاذ شده و آنگاه سيگنال مناسبي را به عملگر انتقال دهد. در واقع اين عملگر است كه تمام تلاش خود را براي خنثي‌سازي ارتعاش سازه به ظهور مي‌رساند تا سازه‌اي با عمر بيشتر و خرابي كمتر داشته‌باشد و بتواند هدف طراح را به بهترين نحوه تامين نمايد. حال در اين پژوهش با استفاده از الگوريتم MOPSO و تعريف متغيرهاي طراحي، بهترين تعداد و مكان جهت نصب حسگر و عملگر پيزوالكتريك در پايين و بالاي سازه تير يكسرگيردار در بازه‌اي مشخص را امكان‌پذير جستجو نموده و آنگاه يك مدل بهينه از طراحي سازه هوشمند ارائه نمايد.

The subject of this study was vibration damping of Timoshenko beam based on finding optimal place and number of piezoelectric sensor and actuator using LQR controller and MOPSO algorithm. Today, researchers make a lot of effort to make a structure have optimized reliable life, manufacturing cost, and power consumption. One of the researches on optimized and controlled smart structure is through using piezoelectric sensor and actuator so that the sensor and actuator can adopt the best controlling interest based on the type of approach to design the controller upon receipt of a vibration by sensor and with the transfer of vibration signals to the controller. Then, it can transfer a proper signal to the actuator. In fact, it is the actuator that tries to neutralize the vibrations of the structure in order to have a structure with longer life and lower failure and can meet the designer's objective in the best way. In this study, using MOPSO algorithm and defining the design variables, the best number and location to place the piezoelectric sensor and actuator at the bottom and top the bottom and top cantilever beam in in a specified range can be searched and then an optimal model of smart structure was suggested.