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Design and implementation of linear controllers for the active control of reduced models of thin-walled structures = Entwurf und Anwendung linearer Regler zur aktiven Regelung reduzierter Modelle von dünnwandigen Strukturen



Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Nader Ghareeb

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2013

UmfangVIII, 146 S. : graph. Darst.


Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2013

Zsfassung in dt. und engl. Sprache


Genehmigende Fakultät
Fak04

Hauptberichter/Gutachter


Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2013-04-24

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-45558
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/211831/files/4555.pdf

Einrichtungen

  1. Lehrstuhl und Institut für Allgemeine Mechanik (411110)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Substruktur (Genormte SW) ; Modellierung (Genormte SW) ; Piezoelektrizität (Genormte SW) ; Piezoelektrisches Bauelement (Genormte SW) ; Ljapunov-Funktion (Genormte SW) ; Ingenieurwissenschaften (frei) ; Substrukturen (frei) ; Piezoelement (frei) ; Lyapunov (frei) ; Aktive Regelung (frei) ; Dämpfungskoeffizient (frei) ; PPF (frei) ; SRF (frei) ; super element technique (frei) ; modeling (frei) ; damping coefficients (frei) ; strain rate feedback (frei) ; positive position feedback (frei) ; Lyapunov stability criterion (frei) ; piezoelectricity (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 620

Kurzfassung
Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, einerseits reduzierte Modelle intelligenter Strukturen zu erstellen, die vollständig repräsentativ sind. Anderseits dient die vorliegende Arbeit dazu, verschiedene lineare Regler zu entwerfen und sie in die aktive Steuerung dieser reduzierten Modelle zu implementieren. Nach einer kurzen Einführung in die Theorie der Piezoelektrizität, wird bezogen auf das Finite-Elemente-Modell ein reduziertes Modell einer intelligenten Struktur erstellt. Die Dämpfungskoeffizienten werden berechnet und dem reduzierten Modell hinzugefügt. Der Zusammenhang zwischen elektrischen und mechanischen Freiheitgraden wird abgeleitet, so dass nur mechanische Freiheitsgrade bei der Regelung berücksichtigt werden. Schließlich werden drei verschiedene lineare Regler entworfen und in das Super-Elemente-Modell und die Zustands-Raum-Darstellung der intelligenten Struktur implementiert. Der Einfluss der Aktuatoranordnung wird auch durch die Anwendung der gleichen Regler auf einer anderen intelligenten Struktur untersucht, und die Ergebnisse werden verglichen.

The main objectives of this work are twofold: 1.) to create reduced models of smart structures that are fully representative and 2.) to design different linear controllers and implement them into the active control of these reduced models. After a short introduction to the theory of piezoelectricity, the reduced model (super element model) is created starting from the finite element model. Damping properties are also calculated and added to the model. The relation between electrical and mechanical degrees of freedom (DOFs) is derived, so that only the mechanical DOFs are considered prior to the design of the controllers. Finally, three different linear controllers are designed and implemented in both the super element model and the state-space representation of the same smart structure. The effect of actuator placement is also studied through the implementation of the same controllers on another smart structure, and the results are compared.

Fulltext:
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Dokumenttyp
Dissertation / PhD Thesis

Format
online, print

Sprache
English

Interne Identnummern
RWTH-CONV-143749
Datensatz-ID: 211831

Beteiligte Länder
Germany

 GO


OpenAccess

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The record appears in these collections:
Document types > Theses > Ph.D. Theses
Faculty of Mechanical Engineering (Fac.4)
Publication server / Open Access
Public records
Publications database
411110

 Record created 2013-07-17, last modified 2022-04-22


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