Комбіноване управління з прямим зв’язком на основі моделі пластини з концентрованою масою

Автор(и)

  • Vitalii Makarenko National Aviation University
  • Werner Hufenbach Dresden Technical University
  • Niels Modler Dresden Technical University
  • Martin Dannemann Dresden Technical University
  • Vadim Tokarev National Aviation University

DOI:

https://doi.org/10.18372/2306-1472.56.5431

Ключові слова:

вібрація пластин, комбінований метод, концентрована маса, управління з прямим зв’язком

Анотація

Розглянуто багатокритеріальну задачу оптимального управління вібраційною відповіддю пружної пластини. Описано застосування генетичного алгоритму для визначення оптимальної залежності компенсуючої сили від частоти і параметрів концентрованих мас для різних граничних умов. Використано принцип віртуальної роботи і підхід Рітца для дослідження динаміки пластини з приєднаною масою, що знаходиться під дією довільної кількості сил. Задачу оптимізації, яка забезпечує зниження як сумарного рівня віброприскорення, так і компенсуючої сили, сформульовано як задачу з обмеженнями. Зазначено, що числові результати показують придатність моделі для оптимізації величин концентрованих мас та їх розміщень на пластині. Інтерполяцію залежності компенсуючої сили від частоти використано для синтезу системи управління з прямим зв’язком.

Біографії авторів

Vitalii Makarenko, National Aviation University

Makarenko Vitalii (1984). Research Assistant. National Aviation University, Kyiv, Ukraine.

Education: National Aviation University, Kyiv, Ukraine (2007).

Research area: ecological safety, control systems and process.

Werner Hufenbach, Dresden Technical University

Hufenbach Werner. Doctor of Engineering. Habilitatus Professor Ehrenhalber (Honorary) Doktor Honoris Causa Coordinator of SFB 639 “Textile-reinforced composite components for function-integrating multi-material design in complex lightweight applications”.

Institute of Lightweight Engineering and Polymer Technology, Dresden Technical University, Dresden, Germany.

Education: Institute of Applied Mechanics, Clausthal Technical University, Germany (1973).

Research area: Function integrating lightweight engineering, multi-material design, polymer technology, fibre-reinforced composite structures.

Niels Modler, Dresden Technical University

Modler Niels. Doctor of Engineering. Project Collaborator of SFB 639 “Textile-reinforced composite components for function-integrating multi-material design in complex lightweight applications”.

Institute of Lightweight Engineering and Polymer Technology, Dresden Technical University, Dresden, Germany.

Education: Insitute of Lightweight Engineering and Polymer Technology (ILK), Dresden, Germany (2008).

Research area: Active and passive function-integration, lightweight structures.

Martin Dannemann, Dresden Technical University

Dannemann Martin. Doctor of Engineering. Project Collaborator of SFB 639 “Textile-reinforced composite components for function-integrating multi-material design in complex lightweight applications”.

Institute of Lightweight Engineering and Polymer Technology, Dresden Technical University, Dresden, Germany.

Education: Insitute of Lightweight Engineering and Polymer Technology (ILK), Dresden, Germany (2012).

Research area: vibro-acoustics of lightweight structures.

Vadim Tokarev, National Aviation University

Tokarev Vadim. Doctor of Engineering. Professor. Leading Research Engineer.

Department of the Human Activities Safety, National Aviation University, Kyiv, Ukraine.

Education: Kyiv Polytechnic Institute, Kyiv, Ukraine (1962).

Research area: aviation acoustics, modelling of complex systems, optimal control of dynamic systems

Посилання

Amabili, M.; Pellegrini, M.; Righi, F.; Vinci, F. 2006. Effect of concentrated masses with rotary inertia on vibrations of rectangular plates. Journal of Sound and Vibration. Vol. 295: 1–12.

Berthelot, J.M. 1999. Composite Materials. Mechanical behaviour and structural analysis. Springer. 645 p.

Chai, G.B.; Low, K.H. 1993. On the natural frequencies of plates carrying a concentrated mass. Journal of Sound and Vibration. Vol. 160: 161–166.

Chen, H.; Handelman, G. 1956. Vibrations of a rectangular plate with distributed added mass. Journal of Franklin Institute. Vol. 261: 319–29.

Ciancio, P.M.; Rossit, C.A.; Laura, P.A.A. 2007. Approximate study of the free vibrations of a cantilever anisotropic plate carrying a concentrated mass. Journal of Sound and Vibration. Vol. 302: 621–628.

Laura, P.A.A.; Filipich, C.P.; Cortinez, V.H. 1987. Vibrations of beams and plates carrying concentrated masses. Journal of Sound and Vibration. Vol. 117: 459–65.

Low, K.H. 1997. Closed-form formulas for fundamental vibration frequency of plates under off-centre load. Journal of Sound and Vibration. Vol. 201: 528–533.

Low, K.H. 2003. Frequencies of plates carrying multiple masses. Rayleigh estimation versus eigenanalysis solution. Journal of Sound and Vibration. Vol. 268: 843–853.

Low, K.H.; Dubey, R.N. 1997. A note on the fundamental shape function and frequency for plates under off-center load. Journal of Sound and Vibration. Vol. 202: 134–138.

Preumont, A. 2003. Vibration control of active structures. Dordrecht: Kluwer academic publishers. 350 p.

Ranjan, Vinayak; Ghosh, M.K. 2006. Transverse vibration of thin solid and annular circular plate with attached discrete masses. Journal of Sound and Vibration. Vol. 292: 999–1003.

Stokey, W.F.; Zorowski, C.F. 1963. Normal vibrations of a uniform plate carrying any number of finite masses. Journal of Applied Mechanics, ASME. Vol. 30: 31–6.

Downloads

Як цитувати

Makarenko, V., Hufenbach, W., Modler, N., Dannemann, M., & Tokarev, V. (2013). Комбіноване управління з прямим зв’язком на основі моделі пластини з концентрованою масою. Вісник Національного авіаційного університету, 56(3), 79–90. https://doi.org/10.18372/2306-1472.56.5431

Номер

Том 56 № 3 (2013)

Розділ

Сучасні авіаційно-космічні технології

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).