능동 진동 제어

Active vibration control
프라운호퍼 연구소 LBF에서 능동 진동 제어를 위한 테스트 벤치. 피에조 구동 액티브 엔진 마운트는 역진동을 유도하여 마운트 상단의 여러 모터에서 발생하는 진동을 취소한다.

능동 진동 제어는 외부 진동에 의해 가해지는 힘과 동등하고 반대되는 방식으로 힘을 능동적으로 적용하는 것이다. 이 애플리케이션으로, 진동이 없는 플랫폼에서 정밀 산업 프로세스를 유지할 수 있다.

기계가 진동에 의해 영향을 받는다면 많은 정밀 산업 과정이 일어날 수 없다. 예를 들어 반도체 웨이퍼를 생산하려면 광석학 단계에 사용되는 기계를 기본적으로 무진동 환경에서 사용해야 한다. 그렇지 않으면 미크로미터 이하의 기능이 흐릿해진다. 능동 진동 제어는 헬리콥터의 진동을 줄이기 위해 상업적으로 사용되어 기존의 패시브 기술보다 더 적은 무게로 더 나은 편안함을 제공한다.

과거에는 패시브 테크닉이 사용되었다. 여기에는 전통적인 진동 댐퍼, 충격 흡수기, 베이스 격리 등이 포함된다.

일반적인 능동 진동 제어 시스템은 다음과 같은 몇 가지 구성 요소를 사용한다.

진동이 주기적인 경우 제어 시스템은 진행 중인 진동에 적응할 수 있으며, 따라서 과거의 가속도를 참조하지 않고 각각의 새로운 가속도에 반응함으로써 제공되는 것보다 더 나은 취소 기능을 제공할 수 있다.

수많은 연구자가 빔, 플레이트, 쉘 구조물의 진동 감소를 위해 능동 진동 제어가 성공적으로 구현되었다.[1][2][3][4][5][6] 효과적인 능동 진동 제어를 위해 구조물은 외부 장애를 감지하고 그에 따라 반응할 수 있을 만큼 충분히 스마트해야 한다. 능동 구조(스마트 구조라고도 함)를 개발하기 위해서는 스마트 소재를 구조와 통합하거나 내장해야 한다. 스마트 구조는 센서(스트레인, 가속도, 속도, 힘 등), 액추에이터(힘, 관성, 변형률 등), 제어 알고리즘(피드백 또는 피드 포워드)을 포함한다.[1] 스마트 물질의 수는 지난 수년간 조사되고 조작되었다. 그 중 일부는 형상기억합금, 압전재료, 광섬유, 전기-히어로물, 자기강성물질이다.[7]

참고 항목

참조

  1. ^ a b Preumont, A. (2011). Vibration control of active structures: An Introduction. Springer.
  2. ^ Vasques, C. M. A.; Dias Rodrigues, J. (2006-09-01). "Active vibration control of smart piezoelectric beams: Comparison of classical and optimal feedback control strategies". Computers & Structures. Composite Adaptive Structures: Modelling and Simulation. 84 (22–23): 1402–1414. doi:10.1016/j.compstruc.2006.01.026.
  3. ^ Omidi, Ehsan; Mahmoodi, S. Nima (2015-02-27). "Consensus positive position feedback control for vibration attenuation of smart structures". Smart Materials and Structures. 24 (4): 045016 (11pp). Bibcode:2015SMaS...24d5016O. doi:10.1088/0964-1726/24/4/045016.
  4. ^ Qiu, Zhi-cheng; Zhang, Xian-min; Wu, Hong-xin; Zhang, Hong-hua (2007-04-03). "Optimal placement and active vibration control for piezoelectric smart flexible cantilever plate". Journal of Sound and Vibration. 301 (3–5): 521–543. Bibcode:2007JSV...301..521Q. doi:10.1016/j.jsv.2006.10.018.
  5. ^ Sharma, Anshul; Kumar, Rajeev; Vaish, Rahul; Chauhan, Vishal S. (2014-09-01). "Lead-free piezoelectric materials' performance in structural active vibration control". Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 25 (13): 1596–1604. doi:10.1177/1045389X13510222. ISSN 1045-389X.
  6. ^ Sharma, Anshul; Kumar, Rajeev; Vaish, Rahul; Chauhan, Vishal S. (2015-09-15). "Active vibration control of space antenna reflector over wide temperature range". Composite Structures. 128: 291–304. doi:10.1016/j.compstruct.2015.03.062.
  7. ^ Gandhi, M.V. (1992). Smart materials and structures. Springer.