LPV modele dayanan kazanç programlamalı h∞ kontrolcü ile akıllı bir piezo kirişin titreşim kontrolü

Bu çalışmada, Kurşun-Zirkonyum-Titanyum (PZT) yamaları ile donatılmış değişken parametreli akıllı bir konsol kirişin düzleme dik birinci eğilme titreşimini bastırmak için ağırlıklı geometrik merkez (AGM) yöntemi ile tasarlanan bir PID kontrolcünün etkinliği araştırılmıştır. Bunun yanında Lineer Parametre Değişimli (LPV) model temeline dayanan bir kazanç programlamalı H∞ denetleyicisi tasarlanmış ve uygulanmıştır. Çalışmada ayrıca sistemin sıfırlarını iptal eden yeni bir LPV modelleme tekniği de tanıtılmaktadır. Bahsedilen robust kontrolcü tasarımı birbirini izleyen üç adımda gerçekleştirilmiştir. Birinci adımda, serbest ucuna bir mikro servo motor aracılığıyla dönebilecek şekilde bir kütle eklenmiş kirişin değişken parametreli modeli deneysel olarak elde edilmiştir. İkinci adımda, değişken parametre modelini içeren orijinal bir LPV modeli elde edilmiştir. Son adımda ise, LPV modelinde kazanç programlamalı H∞ kontrolcü tasarlanmıştır. Elde edilen kontrolcü daha sonra hem simülasyonlar hem de deneysel doğrulama için kullanılmıştır. Sistemdeki parametre değişikliklerine yanıt olarak, önerilen kontrolcünün, sağlam bir performans sergileyerek kiriş titreşimlerini baskılayabildiği gösterilmiştir. Son olarak tasarlanan kontrolcünün sisteme uygulanmasıyla elde edilen kontrolcü ve sensör çıkış verileri Matlab/Araç kutusunda yapay sinir ağına öğretilerek kirişin ucuna entegre edilmiş, servo kol mekanizmasının açı tahmini benzetimsel olarak yapılmıştır. Uygulamada, önerilen LPV kontrolcü tasarım stratejisi, parametreleri zamanla çeşitli yük koşullarına göre değişen ve dolayısıyla ilgili sistemin pasif özelliklerini derinden etkileyen uçak kanatlarının titreşim kontrolü için işlem yapılabilir.