Model Predictive Vibration Control: Efficient Constrained MPC Vibration Control for Lightly Damped Mechanical Structures

اجرای کنترل‌کننده پیش‌بینی مدل بی‌درنگ (MPC) در کنترل ارتعاش فعال (AVC) اغلب با سرعت‌های نمونه‌برداری سریع و عدم تقارن گسترده محرک-تغییر شکل دشوار می‌شود. اگر کنترل سازه‌های مکانیکی با میرایی ملایم فرض شود، منطقه جاذبه شامل مجموعه شرایط اولیه مجاز به افق پیش‌بینی بزرگی نیاز دارد، که فرآیند آنلاین را که قبلاً از نظر محاسباتی نیاز دارد، پیچیده‌تر می‌کند. کنترل ارتعاش پیش‌بینی‌کننده مدل با بررسی الگوریتم‌های محاسباتی کارآمد که قادر به کنترل ارتعاش فرکانس پایین با پایداری تضمین شده و امکان‌سنجی محدودیت هستند، بینشی در مورد کنترل پیش‌بینی سازه‌های ارتعاشی با میرایی ملایم فراهم می‌کند.

علاوه بر یک آغازگر نظری در مورد میرایی ارتعاش فعال و کنترل پیش‌بینی مدل، کنترل پیش‌بینی ارتعاش مدل راهنمایی را از طریق مراحل لازم در درک ایده‌های پایه‌گذاری کنترل پیش‌بینی اعمال شده در AVC مانند:

· اجرای الگوریتم‌های محاسباتی کارآمد

· استراتژی‌های کنترل در شبیه‌سازی و آزمایش و

· الزامات سخت‌افزاری معمولی برای ساختارهای هوشمند پیزوسرامیک.

استفاده از یک مدل آزمایشگاهی ساده و گنجاندن بیش از 170 تصویر، توضیحات واضح و روشمندی را در اختیار خوانندگان قرار می دهد و کنترل ارتعاش پیش بینی کننده مدل را به مواد پشتیبانی ایده آل برای فارغ التحصیلان، محققان و صنعتی تبدیل می کند. تمرین‌کنندگانی که علاقه‌مند به کنترل پیش‌بینی کارآمد هستند تا در تضعیف ارتعاشات فعال مورد استفاده قرار گیرند.

Real-time model predictive controller (MPC) implementation in active vibration control (AVC) is often rendered difficult by fast sampling speeds and extensive actuator-deformation asymmetry. If the control of lightly damped mechanical structures is assumed, the region of attraction containing the set of allowable initial conditions requires a large prediction horizon, making the already computationally demanding on-line process even more complex. Model Predictive Vibration Control provides insight into the predictive control of lightly damped vibrating structures by exploring computationally efficient algorithms which are capable of low frequency vibration control with guaranteed stability and constraint feasibility.

In addition to a theoretical primer on active vibration damping and model predictive control, Model Predictive Vibration Control provides a guide through the necessary steps in understanding the founding ideas of predictive control applied in AVC such as:

· the implementation of computationally efficient algorithms

· control strategies in simulation and experiment and

· typical hardware requirements for piezoceramics actuated smart structures.

The use of a simple laboratory model and inclusion of over 170 illustrations provides readers with clear and methodical explanations, making Model Predictive Vibration Control the ideal support material for graduates, researchers and industrial practitioners with an interest in efficient predictive control to be utilized in active vibration attenuation.