Višeciljna fazi optimizacija veličine i položaja piezoelektričnih aktuatora i senzora

Abstract

Ovaj rad predstavlja višeciljnu fazi optimizaciju veličine i položaja piezoelektričnih aktuatora i senzora na tankozidu kompozitnu gredu za aktivno upravljanje vibracija koristeći stepen upravljivosti (DC) kontrolisanih modova kao kriterijum optimizacije. Proces optimizacije je izvršen uz ograničenje promene prvobitnih dinamičkih karakteristika, uključujući ograničenje u porastu mase, upotrebljavajući ili zanemarujući ograničenja stepena upravljivosti rezidualnih modova za redukciju 'spillover' efekta. Pseudociljne funkcije izvedene na bazi teorije fazi skupova na jedinstven način definišu globalne funkcije cilja eliminišući upotrebu kaznenih funkcija. Problem je definisan upotrebom metode konačnih elemenata bazirane na 'TSD' teoriji. 'Particle Swarm' optimizacija je upotrebljena za nalaženje optimalne konfiguracije. Nekoliko numeričkih primera je prikazano za slučaj konzole.

This paper presents the multi-objective fuzzy optimization of sizing and location of piezoelectric actuators and sensors on the thin-walled composite beam for active vibration control, using the degree of controllability (DC) for controlled modes as optimization criteria. The optimization process is performed constraining the original dynamics properties change including the limitation of increase of the mass, using or neglecting the limitation in degrees of controllability for residual modes for reduction spillover effect. Pseudogoal functions derived on the fuzzy set theory gives a unique expression for global objective functions eliminating the use of penalty functions. The problem is formulated using the finite element method based on the third-order shear deformation theory. The particle swarm optimization technique is used to find optimal configuration. Several numerical examples are presented for the cantilever beam.