مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

کنترل ارتعاشات در سیستم دینامیکی چرخدنده- یاتاقان

نویسندگان
1 عضو هیات علمی/دانشگاه فردوسی مشهد
2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد
3 عضو هیئت علمی/ دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده
چرخدنده‌ها یکی از منابع مهم ارتعاشات و ایجاد نویز در سیستم‌های دوار صنعتی محسوب می‌شوند. به منظور طراحی و ارائه یک سیستم انتقال قدرت چرخدنده‌ای آرام و بهینه، در این پژوهش یک سیستم کنترل فعال ارتعاشات چرخدنده- یاتاقان پیشنهاد و مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. مدل دینامیکی ارتعاشات سیستم چرخدنده‌ای با درنظر گرفتن برخی از پارامترهای ناخواسته در طراحی از قبیل خطاهای ساخت، تغییرات فرم دندانه، خطاهای نصب و همچنین تحریکات ناشی از اغتشاشات گشتاور اعمالی، ارائه می‌گردد. برای کاهش و به حداقل رساندن اثرات نامطلوب این پارامترها بر ارتعاشات مجموعه، سیستم کنترل فعالی پیشنهاد می‌شود. ایده کنترلی مطرح شده، بکارگیری و اعمال یک نیروی تحریک در یاتاقان‌های سیستم می‌باشد. سیستم کنترل مورد نظر با استفاده از کنترل فیدبک و بر اساس معیار کنترل H-infinity پیاده‌سازی می‌گردد. این معیار به صورت یک تابع هزینه ارائه و الگوریتم بهینه‌‌سازی گروه ذرات یا به اختصار PSO که از روش‌‌های بهینه‌‌سازی موجود در بین روش‌‌های هوش مصنوعی است، برای بهینه نمودن پاسخ سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرد. به منظور بررسی عملکرد سیستم کنترلی پیشنهاد شده، شبیه‌سازی سیستم انجام و نتایج حاصل مورد ارزیابی قرار می-گیرد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Vibration control of gear-bearing dynamic system

نویسندگان English

Anooshirvan Farshidianfar 1
Amin Saghafi 2
Ali Akbar Akbari 3
2 Dept. of Mech. Eng, Ferdowsi University of Mashhad
چکیده English

Gears are one of the important sources of vibrations and noise in industrial rotating machinery and power transmission systems. In order to design and develop an optimal and quiet geared power transmission system, this paper presents the design of an active vibration control for gear-bearing system. A dynamic model of the geared system is presented, where some undesired parameters in the design such as manufacturing errors, teeth deformations, mounting errors as well as external excitations resulting from distributions of applied torque are included. An active control system is presents in order to control and attenuate the disturbance impress on the system vibrations. The idea behind the design of this control system is to reduce vibration transmissibility by the introduction of the excitation forces in the bearing. The controller is investigated and designed by using feedback control and based on the H-infinity control approach. It can be presented as an optimization problem. To solve this optimization problem, Particle swarm optimization (PSO) algorithm is used, which is one of the optimization methods available among artificial intelligence. The simulation results are performed to investigate performance of the control system.

کلیدواژه‌ها English

Gear
Vibration Control
H-Infinity control