طراحی سیستم کنترلی ANFIS با روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک جهت کنترل ارتعاشات تیر

نوع مقاله : گزارش تحقیقاتی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، دانشگاه گیلان

2 استاد، دانشگاه گیلان

چکیده

یکی از ملاحظات مهم در طراحی سازه‌ها، تحلیل ارتعاشات سازه و کنترل آن می‌باشد. از این‌رو نحوه کنترل و فرونشاندن ارتعاشات، یکی از مسائل مهم در طراحی سازه‌ها می‌باشد.همچنین وابستگی بین خواص مکانیکی و الکتریکی مواد پیزوالکتریک باعث شده تا استفاده از این مواد به عنوان حسگر و عملگر برای کنترل پاسخ سازه ها بسیار مناسب باشد. در کار حاضر از سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی به همراه روش بهینه سازی ژنتیک استفاده شده است. از روش مذکور می توان به عنوان یکی از شیوه های نوین، برای تحلیل و طراحی سیستم های پیچیده و غیر دقیق استفاده نمود. مدلسازی اجزاء محدود سازه بر اساس تئوری تیر اویلر- برنولی و تئوری خطی مواد پیزوالکتریک انجام شده است.سهم لایه های حسگر و عملگر بر روی جرم و سختی تیر در مدلسازی کامل سازه در نظر گرفته شده است. در ادامه نتایج عددی بدست آمده از کنترل فعال ارتعاشات تیر در نرم افزار متلب ارائه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با به کار بردن روش مورد نظر ، می توان زمان نشست و فراجهش پاسخ جابجایی تیر را به مقدار قابل توجهی کاهش داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Majeed WI, AlSamarraie SA, Mohanad (2013) Vibration control analysis of a smart flexible cantilever beam using smart material. J Eng 19(1): 82-95.
[2] Marinaki M, Marinakis Y, Stavroulakis GE (2010) Fuzzy control optimized by PSO for vibration suppression of beam. Control Eng Pract 18: 618-629.
[3] Marinaki M, Marinakis Y, Stavroulakis GE (2011)  Vibration control of beams with piezoelectric sensors and actuators using particle swarm optimization. Expert Sys Appl 38: 6872-6883.
[4] Wang Q, Wang CM (2001) A controllability index for optimal design of piezoelectric actuators in vibration control of beam structures. J Sound Vib 242(3): 507-518.
[5] Narayanana S, Balamurugan V (2003) Finite element modelling of piezolaminated smart structures for active vibration control with distributed sensors and actuators. J Sound Vib 262: 529-562.
[6] Chhabra D, Chandna P, Bhushan G (2011) Design and analysis of smart structures for active vibration control using piezo-crystals. Int J Eng Tech 1(3): 153-163.
[7] Xu SX, Koko TS (2004) Finite element analysis and design of actively controlled piezoelectric smart structures. Finite Elem Anal Des 40: 241-262.
[8] Karami-mohammadi A, Sadri A (2009) An active vibration control of beam by piezoelectric with fuzzy approach. Int J Signal Sys Control Eng Appl 2(2): 1-7.
[9] Tiersten HS (1969) Linear piezoelectric plate vibrations-elements of the linear theory of piezoelectricity and the vibration of piezoelectric plates. New York Plenum Press.
[10] Singiresu S, Rao (2011) Mechanical Vibrations. 5th edn. Pearson Education, Inc, Publishing as Prentice Hall. pages 995-998.
[11] Piefort V (2001) Finite element modeling of piezoelectric active structures. Ph.D. dissertation, Universite Libre De. Bruxelles, Dept of Applied Science.
[12] جاوی م (1390) پیاده­سازی و حل مسائل کاربردی با الگوریتم ژنتیک. انتشارات آریا پژوه.
[13] Hossain Nezhad Shirazi A, Owji HR, Rafeeyan M (2011) Active vibration control of an FGM rectangular plate using fuzzy logic controllers. Procedia Eng 14: 3019-3026.
[14] Wang Li (1996) A course in fuzzy systems and control. Prentice-Hill, Englewood Cliffs, NJ.
[15] Balamurugan V, Narayanan S ‌(2001) Active vibration control of piezolaminated smart beams. Def Sci J 51(2): 103-114.