کنترل نانو عملگر پیزوالکتریک با استفاده از تئوری فلکسوالکتریک وابسته به اندازه | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 8، دوره 52، شماره 1، فروردین 1399، صفحه 109-126 اصل مقاله (1.96 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2018.14089.5795 | ||
| نویسندگان | ||
| حسین واقف پور1؛ هادی آروین* 2؛ یعقوب طادی بنی3 | ||
| 1گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران | ||
| 2عضو هیأت علمی دانشگاه شهرکرد، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مکانیک | ||
| 3دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله برای اولین بار از کنترل پسخورد و کنترل فازی به منظور ردگیری مسیر دلخواه انتهای یک نانوتیر طرهای پیزوالکتریک به عنوان یک نانو عملگر استفاده شده است. معادالت حرکت بشکل معادالت دیفرانسیل با مشتقات پارهایی به کمک تئوری فلکسوالکتریک مرتبه باال وابسته به اندازه استخراج گردیده است. به منظور دستیابی به معادالت حاکم، فرموالسیون غیرخطی برای نانوتیر اویلر-برنولی پیزوالکتریک با درنظر گرفتن غیرخطی گری فون-کارمن به کارگرفته شده است. معادالت غیر خطی به کمک حساب تغییرات و اصل همیلتون بدست آمده است. برای تبدیل معادالت دیفرانسیل پارهایی به معادالت دیفرانسیل معمولی روش گسسته سازی گلرکین پیاده سازی شده است. با استفاده از متغیرهای فضای حالت، مدل فضای حالت نانوتیر برای طراحی کنترلکننده مناسب بدست آورده شده است. سپس طراحی کنترل پسخورد حالت بدون انتگرالگیر، کنترل پسخورد حالت با انتگرال گیر و کنترلر فازی برای کنترل انتهای نانوعمل گر به منظور ردگیری مسیر دلخواه صورت پذیرفته است. در پایان اثر ورودی های متفاوت )سینوسی و پله( به همراه اغتشاش )ضربه( برروی کنترلرهای طراحی شده با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری شرح داده شده است. با توجه به یافته های این مقاله می توان بیان نمود که به ترتیب کنترلر فازی، کنترلر پسخورد حالت با انتگرال گیر و کنترلر پسخورد حالت بدون انتگرالگیر بهترین عملکرد را داشته اند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| نانوتیر پیزوالکتریک؛ تئوری فلکسوالکتریک وابسته به اندازه؛ کنترل پسخورد؛ کنترل فازی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,253 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,433 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,374,838 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,933,016 |