Управление нестационарными колебаниями слойно-ступенчатого биморфа

Abstract

Розглянута задача управління нестаціонарними коливаннями шарово-ступінчастої електропружної балки в припущенні, що механічне навантаження і область її прикладання відомі. Управління здійснюється за рахунок різниці потенціалів на електродах п’єзокерамічного шару. Цільова функція управління визначена як мінімізація інтеграла від прогину по довжині балки, при цьому задоволення критерію кількісно виражається ваговим коефіцієнтом. Рішення для функції прогину представлено у вигляді суми квазістатичної і динамічної складових. Графічний матеріал ілюструє ефективність алгоритму формування керуючого сигналу та вплив вагового коефіцієнта на характеристики напружено-деформівного стану балки при спільній дії механічного і електричного навантажень.

The problem of non-stationary vibration control for a step-layered electroelastic beam is considered on the assumption that the mechanical load and its application area are known. The control is realized due to a potential difference on electrodes of a piezoceramic layer. The objective control function is assigned as minimization of length integral from a beam deflection. Meeting the criterion is quantified by a weight factor. The deflection function solution is presented as the sum of quasi-static and dynamic components. The graphic material illustrates the developing algorithm efficiency for control signal formation and weight factor influence on characteristics of the beam’s deflected mode at joint action of mechanical and electric loads.