Luận án Điều khiển tối ưu dao động bằng kết hợp nhiều bộ giảm chấn động lực

Tên luận án:

ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU DAO ĐỘNG BẰNG KẾT HỢP NHIỀU BỘ GIẢM CHẤN ĐỘNG LỰC

Ngành:

Cơ học

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung vào bài toán điều khiển tối ưu dao động bằng cách kết hợp nhiều bộ giảm chấn động lực (DVA) nhằm giảm thiểu các dao động cơ học có hại trong máy móc và công trình. Mục tiêu chính là thiết kế tối ưu các tham số của các bộ DVA để dao động của hệ chính đạt cực tiểu trong miền tần số cộng hưởng. Đối tượng nghiên cứu bao gồm các hệ dao động có cản được mô hình là kết cấu một bậc tự do và dầm Euler-Bernoulli chịu kích động điều hòa, đều được trang bị nhiều bộ DVA.

Các phương pháp nghiên cứu kết hợp giải tích, thiết kế thực nghiệm Taguchi và mô phỏng số. Cụ thể, luận án đã mở rộng công thức Den-Hartog để xác định tham số tối ưu cho các bộ giảm chấn đơn tần số trên hệ chính không cản, và áp dụng phương pháp đối ngẫu của GS Nguyễn Đông Anh để đưa ra các công thức giải tích gần đúng cho hệ chính có cản. Một thuật toán mới dựa trên phương pháp Taguchi đã được đề xuất để xác định tham số tối ưu cho các bộ giảm chấn đa tần số trên hệ chính có cản, cho thấy hiệu quả vượt trội so với các phương pháp đã biết.

Luận án cũng thiết lập được hệ phương trình vi phân dao động uốn tổng quát của dầm Euler-Bernoulli có cản lắp nhiều bộ DVA bằng phương pháp tách cấu trúc, đồng thời đề xuất thuật toán Taguchi để tối ưu các tham số và vị trí lắp đặt DVA trên dầm. Các vị trí lắp tối ưu được xác định dựa trên dạng dao động riêng của dầm, tại các điểm có biên độ dạng dao động riêng lớn nhất. Để hỗ trợ tính toán, hai chương trình MDVA-01 và BEAM-01 đã được xây dựng bằng MATLAB. Các kết quả tính toán và mô phỏng số đã được đối chiếu với kết quả thực nghiệm, khẳng định tính tin cậy và chính xác của lý thuyết đề xuất.

Mục lục chi tiết:

• CHƯƠNG 1: Giới thiệu tổng quan và phân tích các nghiên cứu trong và ngoài nước về bài toán điều khiển dao động bằng bộ giảm chấn động lực.
• CHƯƠNG 2: Trình bày việc điều khiển tối ưu dao động của hệ một bậc tự do có cản bằng nhiều bộ giảm chấn động lực đơn tần số (SDVA) dựa trên phương pháp giải tích của Den – Hartog và phương pháp tuyến tính hóa tương đương.
• CHƯƠNG 3: Tiến hành quy đổi hệ nhiều bộ giảm chấn chất lỏng về hệ nhiều bộ giảm chấn khối lượng – cản nhớt đa tần số và đề xuất một thuật toán dựa trên phương pháp Taguchi để điều khiển tối ưu dao động của hệ chính có cản bằng hệ nhiều bộ DVAs đa tần số.
• CHƯƠNG 4: Trình bày bài toán điều khiển tối ưu dao động uốn cưỡng bức của dầm Euler – Bernoulli có cản bằng nhiều bộ DVAs dựa trên phương pháp Taguchi. Đồng thời nghiên cứu bài toán tối ưu vị trí lắp các bộ DVAs trên dầm dựa vào dạng dao động riêng của dầm.