کنترل فعال فلاتر مجموعه بال و موتور دارای زاویه عقبگرد با استفاده از عملگرهای پیزوالکتریک

در این مقاله یک سیستم کنترل فعال به منظور تعدیل ارتعاشات بال هواپیما ارائه شده است. بال مورد بررسی در این پژوهش بالی یک موتوره با زاویه ی عقبگرد است و موتور به صورت جرمی متمرکز به آن وصل شده است. به منظور کنترل ارتعاشات، لایه هایی از پیزوالکتریک به عنوان حسگر و عملگر بر روی بال نصب شده اند. برای شبیه سازی نیروهای آیرودینامیک از مدل تئودورسن استفاده شده است. معادلات حاکم با استفاده از اصل هامیلتون بدست آمده اند و در نهایت با بکارگیری روش مودهای فرضی به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده اند. برای کنترل و تعدیل ارتعاشات سیستم از کنترلر لیاپانوف استفاده شده است. تاثیر پارامترهای طراحی نظیر نیرو، محل نصب و جرم موتور و زاویه ی عقب گرد بال، بر سرعت فلاتر بررسی شده و سیستم کنترلی در شرایط فلاتر اعمال شده است. نتایج نشان می دهد که سیستم کنترلی توانسته است در تمامی حالت های بررسی شده ارتعاشات را به مقدار قابل توجهی تعدیل نماید. با توجه به نتایج به دست آمده با افزایش طول لایه های پیزوالکتریک فلاتر به تعویق می افتد. همچنین با توجه به تاثیر بهره های کنترلی لیاپانوف بر عملکرد سیستم کنترلی، لازم است این بهره ها برای مقادیر مختلف پارامترهای سیستم به دقت انتخاب شوند تا سیستم کنترلی بهترین عملکرد را داشته باشد.