جایابی بهینه سنسورها برای فیدبک خروجی استاتیک جهت کنترل فلاتر ورق ها در جریان سوپرسونیک

گسترش استفاده از سازه های سبک وزن و انعطاف پذیر در صنایعی مانند هوافضا و استفاده روز افزون از ورق های نازک در این سازه ها که به سادگی در جریان های سریع هوا دچار فلاتر و ناپایداری می گردند، استفاده از روش های کنترل فعال و غیر فعال برای کنترل فلاتر را گریز ناپذیر نموده است. در پژوهش حاضر، با بررسی معادلات حاکم و به کارگیری روش SOF (فیدبک خروجی استاتیک)، سعی شده است حسگرهای ارتعاش را برای نزدیک ترین عملکرد به کنترل کننده LQR جایابی نماییم. برای این کار، یک ورق مستطیلی که در معرض جریان سوپرسونیک قرار دارد، در نظر گرفته شده و برای کنترل ارتعاشات ورق از یک وصله پیزوالکتریک استفاده شده است. برای شبیه سازی ورق از تیوری ون کارمن و تیوری ورق نسبتا ضخیم میندلین، و برای مدلسازی جریان هوا تیوری مرتبه اول پیستون به کار گرفته شده است. معادلات حرکت با استفاده از روش لاگرانژ و تقریب میدان جابجای توسط سری های توانی محدود بدست آمده اند. سپس معیاری برای یافتن نقاطی که ترکیب فیدبک جابجایی آنها می تواند نزدیکترین عملکرد کنترلی را در مقایسه با کنترلر LQR ایجاد نماید، ارایه شده است. در نهایت با شبیه سازی عددی کارایی معیار بدست آمده مورد ارزیابی و تایید قرار گرفته شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با فیدبک ترکیب مشخصی از جابجایی نقاط خاصی از ورق می توان فلاتر ورق را در سرعت هایی بیش از دو برابر سرعت بحرانی ورق نیز به شکل موثری کنترل نمود. این روش با وجود حذف تخمینگر متغیرهای حالت، عملکردی قابل مقایسه با کنترلر LQR ارایه می دهد.