research centers


Search results: Found 9

Listing 1 - 9 of 9
Sort by

Article
Mechanical Vibration Control using Variable Stiffness Actuator

Authors: Yarub Omer Naji --- Bahaa Ibraheem Kazem
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2006 Volume: 12 Issue: 3 Pages: 728-740
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Active control strategy had been used for controlling the vibration response, with considering the simplification in the design and keep away from complexity and high cost in order to extend the actual application of the active control systems. The control program is responsible for identifying the acquired data and make comparisons and decisions required for increase or decrease the actuator stiffness, by instructing the control signal to open the inlet or the exhaust valve respectively. The PC sound card has been used as a Data Acquisition Card. The proposed control strategy had been simulated and tested to control the vibration response of a single degree of freedom spring-mass-damper system excited harmonically at a fixed frequency and with variations of different system parameters (mass, damping constant, and excitation force). Two testing cases are used to investigate the ability of using the proposed actuator and the control strategy in the vibration control field.

استراتيجية السيطرة الفعالة تم استخدامها للسيطرة على استجابة الاهتزاز، باعتماد البساطة في التصميم و البقاء بعيدا عن التعقيد و الكلفة العالية من اجل توسعة التطبيق الحقيقي لأنظمة السيطرة الفعالة,حيث ان استجابة الأهتزازيتم قياسها بولسطة accelerometer)), ثم تترجم الأشارة المقاسة الىاشارة سيطرة التي هي مسؤولة عن السيطرة على استجابة الأهتزاز. المسيطر متمثل ببرنامج الحاسب بال(MATLAB version 6.5) و هذا البرنامج مسؤول عن تعريف البيانات المكتسبة و عمل المقارنات و القرارات أللازمة, حيث يتم مقارنة البيانات ألمقاسة مع البيانات ألمرغوبة والتي تمثل الأ ستجابة الترددية لنظام نموذجي(او ألمعيار) الذي يتم التعامل معه, ونتيجة هذه المقارنة تقرر زيادة او نقصان جسائة المشغل, ويتم ذلك بايعازاشارة السيطرة لفتح صمام الأدخال أو الأخراج. كما و اقترح أيضا، كفكرة جديدة و التي هي استخدام بطاقة الصوت الخاص بالحاسب الشخصي كبطاقة اكتساب البيانات. تم محاكاة استراتيجية السيطرة المقترحة و فحصها للسيطرة على استجابة الاهتزاز لنظام (كتلة نابض ذو درجة حرية حركة واحدة) يتم تحفيزه توافقيا وبتردد ثابت و للتغير في مختلف متغيرات النظام ( الكتلة ، ثابت الاخماد، القوة المؤثرة) و النتائج بينت مطابقة جيدة مع المعيار المقترح مع أقصى نسبة خطا(±۲۰%).


Article
MaximizinggtheeValueeoffDecay Rateefore a VibratednBeam

Authors: Sherko A. Ibrahem --- Tahseen T. Othman
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2018 Volume: 36 Issue: 10 Part (A) Engineering Pages: 1100-1109
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents design controllers by using control strategies and (LMI) in order to attenuate the vibrations of a beam. An Aluminum beam with fixed-fixed configuration was chosen as an application example of (AVC) of structure. Six conditions had been taken for (AVC) of the beam. In each condition the beam was the same, the changes was in the actuator and in the disturbance according to the location and the kind of the force applied. The attenuation in vibrations of this beam is in maximizing the decay rate (increasing the damping) and limiting the amplitude of the Beam. In this study Pzt actuator had be used, this Pzt have some constraints in the maximum voltage that can be applied, so the input signal must be bounded and limited to some value. In the result there are four requirements for (AVC), stability, input peak bound, output peak bound, and maximizing the decay rate. These requirements had been formulated in the form of (LMI). These (LMI) can be solved by using The Method of Centers For Minimizing The Eigen values. Once the problem solved, the response of the system in the time domain and in frequency domain had been plotted with controller and without controller. The percentage of reduction in the settling time for condition one was (75.9%), while for condition four was (94.6%) and for condition five was (88.32%). The settling time for conditions two and three had increased which means these two conditions are not useful for active vibration control


Article
Vibration Control Analysis of a Smart Flexible Cantilever Beam Using Smart Material

Authors: Wedad Ibraheem Majeed --- Shibly Ahmed Al-Samarraie --- Mohanad Mufaq AL-SAIOR
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2013 Volume: 19 Issue: 1 Pages: 82-95
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This paper features the modeling and design of a pole placement and output Feedback control technique for the Active Vibration Control (AVC) of a smart flexible cantilever beam for a Single Input Single Output (SISO) case. Measurements and actuation actions done by using patches of piezoelectric layer, it is bonded to the master structure as sensor/actuator at a certain position of the cantilever beam.The smart structure is modeled based on the concept of piezoelectric theory, Bernoulli -Euler beam theory, using Finite Element Method (FEM) and the state space techniques. The number of modes is reduced using the controllability and observability grammians retaining the first three dominant vibratory modes, and for the reduced system, a control law is designed using pole placement and output feedback techniques. The analyzed case studies concern the vibration reduction of a cantilever beam with a collocated symmetric piezoelectric sensor/actuator pair bonded on the surface. The transverse displacement time history, for an initial displacement field at the free end, is evaluated. Results are compared with other works, and the control design shows that Pole Placement method is an effective method for vibration suppression of the beam and settling time reduction.This paper features the modeling and design of a pole placement and output Feedback control technique for the Active Vibration Control (AVC) of a smart flexible cantilever beam for a Single Input Single Output (SISO) case. Measurements and actuation actions done by using patches of piezoelectric layer, it is bonded to the master structure as sensor/actuator at a certain position of the cantilever beam.The smart structure is modeled based on the concept of piezoelectric theory, Bernoulli -Euler beam theory, using Finite Element Method (FEM) and the state space techniques. The number of modes is reduced using the controllability and observability grammians retaining the first three dominant vibratory modes, and for the reduced system, a control law is designed using pole placement and output feedback techniques. The analyzed case studies concern the vibration reduction of a cantilever beam with a collocated symmetric piezoelectric sensor/actuator pair bonded on the surface. The transverse displacement time history, for an initial displacement field at the free end, is evaluated. Results are compared with other works, and the control design shows that Pole Placement method is an effective method for vibration suppression of the beam and settling time reduction.

هذا البحث يصف التمثيل الرياضي والتصميم لطريقة السيطرة الخاصة بتغيير موقع الجذور واستخدام الارجاع للمتغيرات الناتجة وذلك لاستخدام السيطرة الفاعلة على الاهتزازات لعتبة ذكية وباستخدام حالة ادخال واخراج مفردة. عمليات التوجيه و التحسس لازاحة العتبة تتم بواسطة موجهات و متحسسات مصنوعة من المواد الذكية على شكل ملصقات باحجام محددة تكون ملصوقة على سطح العتبة الرئيسية و بمواقع محددة.تمت نمذجة العتبة الذكية باستخدام نظرية المواد الكهربية الذكية، نظرية برنولي – اويلر للعتبات و نظرية العناصر المحددة و حل المعادلات باستخدام نظرية الحالة المخمنة. عدد الاطوار الكلي للنموذج تمت تقليصها الى الثلاث اطوار الاساسية و المسيطرة باستخدام نظرية محددات معاملات السيطرة و التخمين. تم تصميم قانون للسيطرة للنموذج المقلص الجديد حيث استخدمت نظرية ابدال الجذور للنموذج الرياضي و السيطرة باستخدام ارجاع المخرجات.درست الحالة في هذا البحث تقليص الاهتزاز لعتبة مصنوعة من الالمينوم باستخدام زوج واحد من المواد الذكية ملصوق بشكل متناظر على سطحي العتبة. الاهتزاز في العتبة منتج بواسطة ازاحة راس العتبة من الجهة السائبة بمسافة 1 سم. و تم تسجيل هذا الاهتزاز بالنسبة للزمن اضافة الى ذلك تمت مقارنة النتائج باعمال اخرى. اظهرت الدراسة ان نظرية السيطرة الفاعلة للاهتزاز فعالة لاخماد الاهتزازات في هكذا هياكل.


Article
Experimental and Numerical Attenuation of Vibration for Delta Wing Using PI Controller

Authors: Ahmed A. Ali --- Hussain Y. Mahmood --- Mahmood Wael Saeed
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2017 Volume: 20 Issue: 4 Pages: 823-831
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

Active vibration controlling loop with proportional - Integral (PI) controller was tested numerically and experimentally for delta wing with three different manufacturing materials; aluminum, [0/90] composite and aluminum foam, both P and PI loop were tested separately. Numerical work was performed in ANSYS v.15 where controller with piezoelectric transducers was totally integrated in program macro. Experimental wings where fabricated to be tested under simulated excitation. Labview 2015 program with high speed Data acquisition were used besides actuators to perform controlling circuit experimentally. Good suppression in wing oscillation was performed where 72% of wing's time of vibration was eliminated for aluminum foam wing. Noticeable agreement was achieved between experimental and numerical responses.

استخدام دائرة تخميد الاهتزاز الفعالة باستخدام المنظم التناسبي – التكاملي عمليا وعدديا لتخميد اهتزاز جناح من نوع دلتا ولثلاث انواع مختلفة من مواد التصنيع وهي الالمنيوم,(0/90) مواد مركبة و رغوة الالمنيوم. جرى اختبار كل من المنظم التناسبي و المنظم التناسبي-التكاملي بصورة منفصلة. تم اجراء الجانب العددي باستخدام برنامج انسز النسخة 15 حيث ان دائرة المنظم مع المواد الذكية كانت قد اٌدخلت بملف برمجة (ماكرو). الاجنحة العملية جرى تصنيعها ليتم اختبارها تحت الاثارة الممثلة سابقا في برنامج الأنسز. تم استخدام برنامج لاب فيو النسخة 2015 مع محول اشارة عالي السرعة الى جانب مولدات الاشارة لإكمال عمل منظومة السيطرة عمليا. تم الحصول على تخميد جيد لاهتزاز الجناح حيث تم تقليل 72% من زمن اهتزاز الجناح لجناح مصنوع من رغوة الالمنيوم. تم ملاحظة توافق جيد بين الاستجابات المقاسة عمليا مع تلك المقاسة عدديا.


Article
ANFIS Modelling of Flexible Plate Structure

Authors: A. A. M. Al-Khafaji --- Al-Khafaji --- I. Z. Mat Darus --- M. F. Jamid
Journal: Iraqi Journal for Electrical And Electronic Engineering المجلة العراقية للهندسة الكهربائية والالكترونية ISSN: 18145892 Year: 2010 Volume: 6 Issue: 1 Pages: 78-82
Publisher: Basrah University جامعة البصرة

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presented an investigation into the performance of system identification using anAdaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) technique for the dynamic modelling of a twodimensionalflexible plate structure. It is confirmed experimentally, using National Instrumentation(NI) Data Acquisition System (DAQ) and flexible plate test rig that ANFIS can be effectively used formodelling the system with highly accurate results. The accuracy of the modelling results isdemonstrated through validation tests including training and test validation and correlation tests.


Article
System Identification of Non-Linear System Using Gentic Algorithm for Development of Active Vibration Control Algorithm
تميز النظام غير الخطي باستخدام الخوارزمية الجينية لتطوير خوارزمية السيطرة للاهتزاز الفعال

Authors: Fadhil Yousif Mohammed یاسین یوسف محمود --- Yasin Yousif Mohammed یاسین یوسف محمود --- Hussein Ali Hussein حسین علي حسین
Journal: AL-MANSOUR JOURNAL مجلة المنصور ISSN: 18196489 Year: 2012 Issue: 18 Pages: 51-72
Publisher: Private Mansour college كلية المنصور الاهلية

Loading...
Loading...
Abstract

This work presented parametric linear estimation techniques for dynamicmodelling of an extremely nonlinear flexible plate system for thedevelopment of active vibration control. In this research, a simulation studyusing Finite Difference method (FDM) was developed to create the vibrationdata of flexible rectangular plate structure with all edges clamped (C-C-C-C)boundary conditions. A finite duration step input force was then applied toexcite the system at excitation point and the dynamic responses of thesystem at detection and observation points were investigated. Anautoregressive with exogenous inputs (ARX) model with the order of 10 wasproposed as a suitable model and the corresponding parameters werepredicted using Genetic Algorithm (GA). The algorithm attained a suitablemean square error of 0.00028 in the 117th generation. Finally, the validityof the obtained model was investigated using prediction and statisticalmeasurements. The parametric identification algorithm thus developed formsa suitable platform for the development of an active vibration controlstrategy for vibration suppression in the future work.

هذا البحث يعرض طريقة تخمين خطية للتمثيل الحركي لنظام صفيحة مرنة لاخطية لغرض تطوير سيطرة اهتزازات فعالة. أن البحث يمثل دراسة محاكاة باستخدام طريقة الفرو قات المحددة طورت لتوليد قيم الاهتزاز لصفيحة مستطيلة مرنة مثبتة بجميع الاتجاهات. أن القوة الداخلة هي عبارة عن دالة خطوة محددة سلطت لإثارة النظام عند نقطة الإثارة و الاستجابة الحركية للنظام عند نقطة الكشف والملاحظة قد تم ملاحظتها. أن نموذج ARXبرتبة 10 قد اقترح كأنسب نموذج وقد تم استنتاج متغيراته باستخدام الخوارزمية الجينية. أن الخوارزمية الجينية قد وصلت إلى معدل مربع خطأ يساوي 0.00028 عند الجيل 117. وأخيرا أن صحة النموذج المتحصل عليه قد تم فحصها باستخدام قياسات تخمينيه و إحصائية. أن خوارزمية تعريف المتغيرات تمثل سطح مناسب لتطوير إستراتيجية سيطرة اهتزازات لتخمد الاهتزاز في العمل المستقبلي.


Article
Active Vibration Control of Cantilever Beam by Using Optimal LQR Controller
السيطرة الفعالة على تخميد الأهتزاز لعتبة حيدية بواسطة أستخدام طريقة السيطرة LQR

Authors: Hadeer Abd UL-Qader Mohammed هدير عبد القادر محمد --- Dr.Hatem Rahem Wasmi حاتم رحيم وسمي
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2018 Volume: 24 Issue: 11 Pages: 1-17
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Many of mechanical systems are exposed to undesired vibrations, so designing an active vibration control (AVC) system is important in engineering decisions to reduce this vibration. Smart structure technology is used for vibration reduction. Therefore, the cantilever beam is embedded by a piezoelectric (PZT) as an actuator. The optimal LQR controller is designed that reduce the vibration of the smart beam by using a PZT element. In this study the main part is to change the length of the aluminum cantilever beam, so keep the control gains, the excitation, the actuation voltage, and mechanical properties of the aluminum beam for each length of the smart cantilever beam and observe the behavior and effect of changing the length of the smart cantilever beam. A cantilever beam with piezoelectric is modeled in Mechanical APDL ANSYS version 15.0 and verified this by using experimental work. The AVC was tested on a smart beam under different control gains in experimental work and chose the best control gain depending on FEM results for each length of the smart beam. The response of the smart beam is noticed to be different for every length and the reduction percentage for settling time was different for every length.

تتعرض العديد من الانظمة الميكانيكية للأهتزازات الغير مرغوب بها, للذلك تصميم طريقة سيطرة فعالة للانظمة مهمة في القرارات الهندسية لتقليل هذه الأهتزازات. لذلك فأن عتبة حيدية مثبتة من طرف واحد يدعم بمواد ذكية (PZT (كمشغل ميكانيكي. تم تصميم وحده تحكم LQR ألامثل التي من شأنها أن تخفف من اهتزاز العتبة الذكية بأستخدام العنصر الكهروضغطي. الهدف الرئيسي في هذه الدراسة هو تغيير طول عتبة حيدية مصنوعة من الالمنيوم, مع ابقاء ربح المسيطر, مقدار ألاثارة, مقدار فولطية المشغل الميكانيكي والخواص الميكانيكية لعتبة حيدية ذكية ونلاحظ تصرف وتأثير تغيير الطول لعتبة ذكية. تم نمذجته العتبة الحيدية مع المواد الكهروضغطية في برنامج ANSYS . والتحقيق منها بأستخدام الجانب العملي. السيطرة الفعالة للأهتزازات تم اختبارها على عتبة حيدية ذكية تحت مختلف قيم من ربح المسيطر في الجانب العملي واختيار أفضل قيمة للربح المسيطر أعتماداً على نتأئج الجانب النظري لكل طول من العتبة الذكية. نلاحظ ان استجابة العتبة الذكية مختلفة لكل طول ونسبة التقليل لزمن الاستقرار العائد الى الأهتزاز الحر هو مختلف لكل طول.


Article
Active Control Of Vibration For Aflixibly Supported Rigid Rotor On Oil Film Bearings
السيطرة الفعالة على الاهتزازات لدوار صلد يستند بصورة مرنة على محامل مزيتة

Authors: Ikhlas A. Basheer إخلاص أحمد بشير --- Zakariya Y. Mohammad زكريا يحيى محمد
Journal: AL Rafdain Engineering Journal مجلة هندسة الرافدين ISSN: 18130526 Year: 2009 Volume: 17 Issue: 5 Pages: 1-18
Publisher: Mosul University جامعة الموصل

Loading...
Loading...
Abstract

Vibrations in rotating system are considered as one of the major operating problems since they have adverse effects on the performance of rotating system, which result in operating life reduction. In this research, the active control of vibration, as a response to mass unbalance, in a rigid rotor symmetrically supported by an oil film bearing is considered. A model of rigid rotor is considered in this study, in which the unbalance mass is positioned out of the plane of the geometrical center of the system. For the cases studied, the active control of system vibration was achieved by the Application of two techniques, namely, pole placement and optimal control techniques, the system dynamics is represented by mathematical models and the system is simulated by a digital computer using Matlab programs.The results obtained showed a high reduction in vibration amplitude, This reduction was more than 80 % and in some situations it raises to more than 90 %.Key words: Rotor vibration, rotor bearing system, Active vibration control.

الخلاصة تُعد الاهتزازات في أنظمة المحاور الدوارة من المشاكل التشغيلية المهمة ، إذ تؤثر سلباً على أداء الأنظمة الدوارة، مما يؤثر على العمر التشغيلي. يتضمن هذا البحث دراسة نظرية للسيطرة الفعّالة على الاهتزازات الناجمة عن عدم الاتزان الكتلي في نماذج نظام عمود دوار مستند على محامل مقعدية مزيتة مُتماثلة، مع أخذ صفة الصلابة لعمود الدوران بنظر الاعتبار. اعتمد في هذا البحث حالة لنموذج عمود الدوران يتمثل عدم الاتزان الكتلي فيه بكتلة واقعة خارج المستوي المار بالمركز الهندسي للنظام . تمت السيطرة على الاهتزازات في النظام باستخدام تقنية تعييـن القطب وتقنية السيطرة المثالية. وتم تمثيل النظام الحركي بنماذج رياضية وإجراء محاكاة للنظام بوساطة الحاسوب وباستخدام برنامج ماتلاب . أعطت النتائج المستحصلة للسيطرة على الاهتزازات في النماذج المدروسة نسب انخفاض عالية في سعة الاهتزاز، إذ كانت لا تقل عـن ( 80%) في جميع الحالات التي تم بحثها وتزيد في بعضها عن هذه النسبة لتصل إلى أكثر من (90%) . الكلمات الدالة: اهتزازات عمود الدوران، نظام الدوار-المحمل، السيطرة الفعالة على الاهتزازات.


Article
Sliding Mode Vibration Suppression Control Design for a Smart Beam
تصميم مسيطر منزلق الشكل لتخميد الاهتزازات للعتبة الذكية

Loading...
Loading...
Abstract

Active vibration control is the main problem in different structure. Smart material like piezoelectric make a structure smart, adaptive and self-controlling so, they are effective in active vibration control. In this paper piezoelectric elements are used as sensors and actuators in flexible structures for sensing and actuating purposes, and to control the vibration of a cantilever beam by using sliding mode control. The sliding mode controller (SMC) is designed to attenuate the vibration induced by initial tip displacement which is equal to 15 mm. It is designed based on the balance realization reduction method where three states are selected for the reduced model from the 24th states that describe the cantilever beam according to the FEM. These states are most controllable and observable. The stability and control performance for the proposed SMC are proved using candidate Lyapunov function and the equivalent control concept. The control spillover, which is the sources of instability, is completely avoided as ensured within the control performance proof.Numerical simulations are preformed to test the vibration attenuation ability of the proposed SMC. For 15 mm initial tip displacement, the piezoelectric actuator was found able to reduce the tip displacement to about (0.2) mm within (2.5 s), while it is equal to (3.5) mm with the open loop case. Moreover, the induced chattering in system response, due to the discontinuous control action, is removed by approximating the signum function by a continuous arctan function. As a result a smoother response are obtained with the same control performance as can be shown in the sliding variable, the control input voltage and the tip displacement plots.

ان السيطرة على الاهتزازات تعتبر من المشاكل الرئيسية في مختلف الهياكل. تستخدم المواد الذكية مثل المواد الكهروضغطية لجعل الهياكل ذكية، ذاتية السيطرة، وهي فعالة في السيطرة على الاهتزازات. في هذه البحث تم استخدام المواد الكهروضغطية كمتحسسات ومؤثرات في الهيكل المرن ولغرض السيطرة على الاهتزاز للعتبة باستخدام المسيطر المنزلق الشكل. تم تصميم مسيطر المنزلق الشكل والذي من شأنه تخفيف الاهتزاز الناجم عن ازاحة طرف العتبة بمقدار 15 ملم، تم استخدام طريقة (Balance realization) لاختيار نموذج مخفض حيث يكون هذا النموذج أكثر قابلية على السيطرة والتخمين. تم اختيار ثلاثة متغيرات حالة للنموذج المخفض عن النظام الأصلي والذي كان بعدد 24 متغير. هذه المتغيرات الثلاثة التي تم اختيارها هي الأكثر قابلية على السيطرة والتخمين. الاستقرار وفعالية السيطرة للمسيطر (SMC) المقترح تم اثباته باستخدام ( Lyapunov function ) ومفهوم السيطرة المكافئ. ان تداعيات المسيطر والتي هي من مصادر عدم الاستقرار تم تجنبها بشكل كامل من خلال أداء المسيطر. باستخدام المحاكاة العددية تم اختبار قدرة نظام السيطرة المقترح لتقليل وتخميد الاهتزاز. تم ازاحة طرف العتبة 15 مم، حيت وجد بان المؤثرات (actuator) للمادة الكهرضغطية (piz) قادرة على تقليل الازاحة إلى حوالي 0.2 ملم بعد 2.5 ثانية، في حين أنه يساوي 3.5 ملم في الحالة الحرة. أيضا تم التغلب على ظاهرة التذبذب (chattering) باستخدام دالة التقريب لدالة الإشارة عن طريق دالة ظل الزاوية القوسي ونتيجة لذلك تم الحصول على استجابة أكثر سلاسة وبنفس الأداء للمسيطر كما تم مشاهدته بالنسبة لمخططات السطح المنزلق، فولتية المسيطر وكذلك إزاحة راس العتبة.

Listing 1 - 9 of 9
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (9)


Language

English (7)

Arabic (1)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2018 (2)

2017 (1)

2016 (1)

2013 (1)

2012 (1)

More...