Aktivní snižování vibrací pomocí rovinných piezoaktuátorů

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá aktivním snižováním vibrací vetknutého tenkého ocelového plechu pomocí rovinných piezoelektrických aktuátorů a senzoru. V práci jsou popsány základní přístupy modelování poddajných soustav s piezoelektrickými prvky a přístupy aktivního snižování vibrací. Je vytvořen numerický model pomocí softwaru ANSYS Workbench. Na základě naměřených dat z experimentální struktury je pomocí aplikace MATLAB System Identification Toolbox identifikován dynamický model ve formě stavového popisu, který je použit pro syntézu LQR a H-infinity regulátoru jejichž funkce je následně simulačně ověřena. Regulátor H-infinity je implementován do experimentální struktury a jeho funkce je prověřena na reálném systému.

This diploma thesis deals with the problem of active vibration suppression of thin steel cantilever beam using planar piezoelectric actuators and sensor. First some basic approaches in modelling of flexible structures with piezoelectric components are introduced and then general principles of active vibration control are presented. Finite element model of cantilever beam is created using the ANSYS software. Then on the basis of experimentally measured I/O data of presented structure dynamical model in state-space form is identified using MATLAB System Identification Toolbox. Such a model is then used for synthesis of LQR and H-infinity regulator, which is implemented to the experimental structure and its performance is the experimentally evaluated.