Tez Arşivi

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Havacılık ve Uzay Mühendisliği Anabilim Dalı

Active vibration control of smart structures

Akıllı yapıların aktif titreşim kontrolü

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 143202 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

The purpose of this thesis was to design controllers by using H^ and yn control strategies in order to suppress the free and forced vibrations of smart structures. The smart structures analyzed in this study were the smart beam and the smart fin. They were aluminum passive structures with surface bonded PZT (Lead-Zirconate-Titanate) patches. The structures were considered in clamped-free configuration. The first part of this study focused on the identification of nominal system models of the smart structures from the experimental data. For the experimentally identified models the robust controllers were designed by using H^, and ^-synthesis strategies. In the second part, the controller implementation was carried out for the suppression of free and forced vibrations of the smart structures. Within the framework of this study, a Smart Structures Laboratory was established in the Aerospace Engineering Department of METU. The controller implementations were carried out by considering two different experimental set-ups. In the first set-up the controller designs were based on the strain measurements. In the second approach, the displacement measurements, which were acquired through laser displacement sensor, were considered in the controller design. The first two flexural modes of the smart beam were successfully controlled by using Hoo method. The vibrations of the first two flexural and first torsional modes of the smart fin were suppressed through the ^-synthesis. Satisfactory attenuation levels were achieved for both strain measurement and displacement measurement applications. Keywords: System Identification, Hoc, and jj, Synthesis Methods, Robustness Analysis, Signal Processing, Controller Implementation

Summary:

Bu çalışmada, İT,*, ve /i-sentez yöntemleri kullanılarak akıllı yapıların serbest ve zorlanmış titreşimlerini sönümlendirmek için denetçi tasarlanması amaçlanmıştır. Akıllı kiriş olarak ad landırılan bir kiriş benzeri yapı ile akıllı plak olarak adlandırılan bir plak benzeri yapı ince lenmiştir. Bu yapılar, üzerlerine PZT (Lead-Zirconate-Titanate) yamaları yapıştırılmış pasif alüminyum yapılardır. Yapılar, bir kenarı tutturulmuş diğer kenarı serbest bırakılmış olarak incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşaması akıllı yapıların sistem modellerinin deneysel veriler kullanılarak be lirlenmesi üzerine yoğunlaşmıştır. Deneysel olarak belirlenen bu modeller için Hoa ve /i-sentez yöntemleri ile gürbüz denetçiler tasarlanmıştır. Çalışmanın ikinci kısmında, akıllı yapıların serbest ve zorlanmış titreşim denetim uygulamaları yapılmıştır. Bu tezin kapsamında, ODTÜ Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümünde bir Akıllı Yapılar Laboratuvarı kurulmuştur. Denetim uygulamalarında iki değişik yaklaşım göz önünde bulun durulmuştur. Hk yaklaşımda, denetçiler uzama ölçümlerim esas alarak tasarlanmıştır, ikinci yaklaşımda, denetçi tasarımında yerdeğişim ölçümleri esas alınmıştır. Yerdeğişim ölçümleri laser yardımı ile yerdeğişim algılama cihazı ile yapılmıştır. Akıllı kirişin ilk iki rezonans frekansındaki titreşimi H^ yöntemi kullanılarak başarılı bir şekilde denetlenmiştir. Akıllı plakın ilk iki eğilme titreşimleri ve ilk burulma titreşimi yıt-sentez yöntemi ile sönümlendirilmiştir. Hem uzama ölçümleri uygulamalarında hem de yerdeğişim ölçümleri uygulamalarında yeterli titreşim sönümlenme seviyelerine ulaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Sistem Belirlenmesi, i?oo ve fi sentez methodları, Gürbüzlük Analizleri, Sinyal İşlenmesi, Denetçi Uygulanması