مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شناسایی رفتار هیسترزیس شیر کنترل فشار تناسبی با استفاده از مدل اصلاح شده پرنتل-ایشلینسکی

نویسندگان
1 دانشیار دانشگاه صنعتی بابل
2 دانشگاه صنعتی بابل
چکیده
مدل پرنتل- ایشلینسکی یکی از مدل‌های قدرتمند در شناسایی رفتار غیرخطی هیسترزیس در سیستم‌ها می‌باشد. شکل ابتدایی این مدل که مدل کلاسیک پرنتل- ایشلینسکی نامیده می‌شود، قابلیت شناسایی سیستم‌ها با خروجی اشباع شده را ندارد و همچنین هنگامی که حلقه‌های هیسترزیس نامتقارن باشد، نتایج شامل خطاهای قابل ملاحظه‌ای می‌شود. به منظور از بین بردن این نقاط ضعف، اصلاحاتی بر روی مدل کلاسیک انجام شده است که آن را مدل اصلاح شده پرنتل- ایشلینسکی می‌نامند. این مدل عمولا برای شناسایی رفتار هیسترزیس در موادی مانند پیزوالکتریک، پیزوسرامیک، آلیاژهای حافظه دار و ... استفاده می شود؛ اما در این پژوهش از این مدل، جهت شناسائی رفتار هیسترزیس یک شیر کنترل فشار تناسبی هیدرولیکی که شامل حلقه‌های هیسترزیس نامتقارن می‌باشد، استفاده شده است. این مدل با استفاده از داده های تجربی بدست آمده از شیر کنترل فشار تناسبی، آموزش داده شده و پارامترهای آن به منظور سازگاری هر چه بیشتر آن با رفتار هیسترزیس واقعی، شناسایی شده است. این داده‌های تجربی شامل منحنی‌های بازگشتی کاهشی از حلقه‌ی اصلی می‌باشند. سپس دقت مدل بدست آمده در پیش‌بینی رفتار هیسترزیس شیر با استفاده از داده‌های تجربی متفاوت، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که این مدل از دقت بالایی برخوردار بوده و توانایی زیادی در پیش‌بینی رفتار هیسترزیس شیر کنترل فشار تناسبی دارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Identification hysteresis behavior of hydraulic proportional relief valve by the generalized prandtl – ishlinskii model

نویسندگان English

Hamid Baseri 1
Sahar Toorandaz 2
Ali Reza Fathi 2
چکیده English

The Prandtl-Ishlinskii (P-I) model is one of the powerful models which is used in modeling complex hysteretic nonlinear behavior in systems. The initial form of this model, called the Classical Prandtl-Ishlinskii model, cannot describe systems with output saturation and also results have considerable error when there is an asymmetric in hysteresis loops. In order to eliminate these defects, some modifications are applied to the Classical Prandtl-Ishlinskii model and these models are called the generalized or modified Prandtl-Ishlinskii models. This model is usually utilized in modeling complex hysteresis nonlinear behavior in piezoceramic, piezoelectric, magnetostrictive and shape memory alloy actuators, but in this work, the model is used for identification hysteresis behavior of hydraulic proportional relief valve consist of asymmetric hysteresis loops. This model is trained by the experimental data which are obtained of hydraulic proportional relief valve and then the parameters of the model are identified in order to adapt the model response to the real hysteretic behavior. The data consist of the descending reversal curves of major loop. Then the accuracy of the obtained model in predicting nonlinear hysteresis behavior of the valve is validated with some different experimental data. The results show this model has well accurate and good ability in behavior prediction of proportional relief valve.

کلیدواژه‌ها English

Prandtl–Ishlinskii model
Hysteresis
proportional relief valve