كنترل فعال فلاتر مجموعه بال و موتور داراي زاويه عقبگرد با استفاده از عملگرهاي پيزوالكتريك

در اين مقاله يك سيستم كنترل فعال به ‌منظور تعديل ارتعاشات بال هواپيما ارائه‌ شده است. بال مورد بررسي در اين پژوهش بالي يك موتوره با زاويه‌ي عقبگرد است و موتور به صورت جرمي متمركز به آن وصل شده است. به‌منظور كنترل ارتعاشات، لايه‌هايي از پيزوالكتريك به عنوان حسگر و عملگر بر روي بال نصب ‌شده‌اند. براي شبيه سازي نيروهاي آيروديناميك از مدل تئودورسن استفاده شده است. معادلات حاكم با استفاده از اصل هاميلتون بدست ‌آمده‌اند و در نهايت با بكارگيري روش‌ مودهاي فرضي به معادلات ديفرانسيل معمولي تبديل ‌شده اند. براي كنترل و تعديل ارتعاشات سيستم از كنترلر لياپانوف استفاده ‌شده است. تأثير پارامترهاي طراحي نظير نيرو، محل نصب و جرم موتور و زاويه‌ي عقب‌گرد بال، بر سرعت فلاتر بررسي شده و سيستم كنترلي در شرايط فلاتر اعمال شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه سيستم كنترلي توانسته است در تمامي حالت‌هاي بررسي شده ارتعاشات را به مقدار قابل‌توجهي تعديل نمايد. با توجه به نتايج به دست آمده با افزايش طول لايه‌هاي پيزوالكتريك فلاتر به تعويق مي‌افتد. همچنين با توجه به تأثير بهره‌هاي كنترلي لياپانوف بر عملكرد سيستم كنترلي، لازم است اين بهره‌ها براي مقادير مختلف پارامترهاي سيستم به دقت انتخاب شوند تا سيستم كنترلي بهترين عملكرد را داشته باشد.