Active Vibration Control

Import 03/08/2012ŠURÁNEK, P. Aktivní tlumení vibrací: diplomová práce. Ostrava: VŠB Technická univerzita Ostrava, Univerzitní studijní programy, Katedra automatizační techniky a řízení, 2012, 49 s. Vedoucí práce: Tůma, J. Práce se zabývá aktivním tlumením vibrací vetknutého nosníku. Cílem práce bylo sestavit laboratorní model, osadit jej snímači a akčním členem ve formě piezoaktuátoru a navrhnout takový regulátor, který zajistí, aby se nosník choval jako prvek s výraznějším tlumením než je přirozeně obvyklé. Mechanický systém vetknutého ocelového nosníku je totiž zajímavý tím, že má velmi malý koeficient poměrného tlumení, dále je možné elasticky se chovající nosník chápat jako systém s nekonečným počtem stupňů volnosti a tím pádem vykazující nekonečný počet rezonančních frekvencí. Návrh regulátoru byl realizován v programu MATLAB-Simulink a implementován do signálového procesoru dSPACE. Zpětná vazba byla zajištěna pomocí laserového snímače pracujícím na principu optické triangulace. Diagnostika soustavy byla prováděna pomocí vyhodnocovacího zařízení PULSE (Brüel & Kjær), piezoelektrických snímačů síly, zrychlení a impulsního kladívka.ŠURÁNEK, P. Active Vibration Control : Diploma Thesis. Ostrava: VŠB – Technical University Ostrava, University study programmes, Department of Control Systems and Instrumentation, 2012, 49 p. Thesis head: Tůma, J. This thesis deals with an active vibration control of a cantilever beam. The goal of this work was to construct a laboratory model, to equip it by sensors and actuators and design a controller which ensures that beam behaves like more damped element than is naturally usual. Mechanical system of a cantilever beam is interesting with its very low relative damping factor and because the elastic beam can be considered as a system with an infinite number of degrees of freedom, it has also infinite number of resonance frequencies. Controller design was realized in program MATLAB-Simulink and it was implemented into a signal processor dSPACE. Control feedback was assured by optical triangulation laser sensor. The mechanism was diagnosed by a PULSE system, piezoelectric force and acceleration sensors and impulse hammer.352 - Katedra automatizační techniky a řízenívýborn

Active Vibration Control

Import 02/11/2016Disertační práce se zabývá aktivním potlačováním mechanických vibrací. Tato práce pracuje s modelem vetknutého ocelového nosníku. Pro tento nosník je pomocí diskretizace vytvořen odpovídající matematický model, který umožní implementaci do výpočetního zařízení. Chování nosníku je tudíž možné testovat v programovém prostředí MATLAB – Simulink. Na základě matematického modelu lze bezpečně navrhnout a testovat řídicí systém a následně jej použít u původního fyzického modelu. Je řešeno tlumení nosníku v nekolokovaném uspořádání snímače a akčního členu (snímač a akční člen jsou umístěny na různých místech). Řídicí algoritmus tlumí více vlastních frekvencí vetknutého nosníku. Při realizaci na laboratorním modelu se hojně používá piezoelektrických materiálů ve snímačích a akčním členu.This dissertation thesis deals with an active mechanical vibration control. This thesis works with a laboratory model of steel cantilevered beam. A corresponding mathematical model for a laboratory test rig is derived. It enables the implementation in a computing tool and to test beam’s behaviour in MATLAB – Simulink environment. This mathematical model enables to securely design and test a control algorithm and then use this algorithm in a real laboratory model. Active vibration control of non-collocated system is solved with an algorithm that suppresses more than one of vibration modes. Piezoelectric materials are widely used in both sensors and actuators.352 - Katedra automatizační techniky a řízenívyhově

SIMULATION STUDY OF THE NON-COLLOCATED CONTROL OF A CANTILEVER BEAM

This article deals with the simulation of the active vibration control of a cantilever beam. For these purposes, a lumped parameter model has been developed and the simplest controller has been designed to ensure the structural stability of the control loop. The controller is of a proportional velocity feedback type. The control loop can also be stable in the case of a very small inherent damping of the cantilever beam. The lumped-parameter model is based on the Euler-Bernoulli beam theory. The developed tools can be used to simulate the collocated and non-collocated active vibration control. Since this article is intended to study the behaviour of a non-collocated control system of the transducer is sensing the vibration of the free end of the beam, while the actuator force acts near the fixed end

Measurement and data processing from Internet of Things modules by dual-core application using ESP32 board

The contribution describes the application of an Internet of Things device with an ESP32 microcontroller with the dual-core implementation of data processing and wireless communication. The first leading idea of using low-end hardware and software optimization to create software architecture in order to make the most of this hardware and reduce the cost of more expensive hardware solutions was tested. Our goal in architectural design was achieved. We created the basis of a general framework and defined its use scenarios, and then implemented these scenarios using components. This article describes the progressive development of our embedded vibration measurement testing system, on which we tested the individual software components for our framework. We created an application for our components using ESP32 processor cores, which divided the responsibility of these cores for the components of our framework.Web of Science527-898497

Cogeneration unit noise reduction by its case

This paper deals with cogeneration unit noise measurement by the acoustic camera. Noise is not only measured as the final number of sound power levels, but also its original location is determined with the use of the beamforming algorithm. The properties of the used microphone array are considered and numerically calculated as every different microphone array layout will measure with another resolution. From the frequency spectrum, the possible technical source is determined. The results of noise source visualization show the cogeneration unit case noise decreasing effect while also offering the possibilities for design improvements.Web of Science20214504450

Dynamic properties of an anti-vibration mounting system

Import 29/09/2010Bakalářská práce se zabývá dynamickými vlastnostmi pryžového silentbloku, zejména tvarem rezonančního vrcholu mechanického oscilátoru, jehož je silentblok součástí. Pro zkoumání této problematiky je uveden matematický popis tohoto oscilátoru pro kinematické a silové buzení. Dále je vytvořen odpovídající simulační model, který umožňuje sledovat změny frekvenční charakteristiky, a následně je na něm zjištěn přibližný vztah pro tlumení, který vnáší do diferenciálních rovnic nelinearitu. Na podobném modelu pak lze porovnávat chování simulace a skutečného zařízení pomocí naměřených záznamů pohybů oscilátoru.Bachelor thesis is dealing with dynamic properties of an anti-vibration mounting system, especially with the shape of the resonance peak, which is this damper part of. For the analysis of this problem a mathematical description of this oscillator for kinematical and force excitation is created. Then, the corresponding simulating model is suggested, which demonstrates changes of the frequency response function due to the load and which is used to investigate the relation for estimation of the damping factor. This relation introduces non-linearity into the differential equations modeling the behavior of the mechanical oscillator. On such a model we can compare simulated and real behavior with the use of the oscillator movement records.Neuvedenovýborn

All-Pass Filters in the Systems of Active Vibration Control of Weakly-Damped Systems

The problem of active vibration control of weakly damped mechanical structures is potentially unstable modes of vibrations due to the positive feedback for some vibration modes. The paper will discuss the change of positive feedback on the negative one using all-pass discrete-time filters. These filters can be arranged in a cascade to stabilize many potentially unstable modes. The piezoelectric actuator as a source of force is used to damp vibration