Smart Helicopter Rotors: Optimization and Piezoelectric Vibration Control

این کتاب با بهره‌برداری از خواص مواد پیزوالکتریک برای به حداقل رساندن ارتعاش در محرک‌های روتور-تیغه، پتانسیل روتورهای هوشمند هلیکوپتر را برای دستیابی به نرمی سواری مرتبط با هواپیماهای با موتور جت و بال ثابت نشان می‌دهد. کنترل ارتعاش با استفاده از مفاهیم لبه های انتهایی و چرخش فعال انجام می شود. رویکرد مبتنی بر بهینه‌سازی نویسندگان مزیت چندین فلپ لبه انتهایی را نشان می‌دهد و الگوریتم‌هایی برای کنترل کامل محرک‌های دوگانه لبه انتهایی ارائه شده است. غیرخطی بودن هیسترزیس در محرک های پشته پیزوالکتریک برجسته شده و با استفاده از الگوریتم دیگری جبران می شود. ایده سطوح پاسخ، قرارگیری بهینه فلپ های لبه انتهایی را فراهم می کند.

مفهوم پیچش فعال شامل استفاده از تحریک برشی پیزوالکتریک در تیرهای دوار است. سپس برشی برای تیغه روتور با بخش هوافول با دیواره نازک تحت کنترل ارتعاش بازخورد نشان داده می شود. پیچش فعال در کاهش ارتعاش ناشی از استال پویا قابل توجه است. ارائه ایده‌ها، مواد و الگوریتم‌ها در این مونوگراف با گزارش گسترده نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی روتور هلیکوپترهای هوشمند پشتیبانی می‌شود.

این تک‌نگاره منبع مرجع ارزشمندی برای محققان و مهندسان با پیشینه در مهندسی هوافضا، مکانیک و برق علاقه مند به مواد هوشمند و کنترل ارتعاش هستند.

پیشرفت ها در Cکنترل صنعتی< /b> با هدف گزارش و تشویق انتقال فناوری در مهندسی کنترل است. توسعه سریع فناوری کنترل بر تمام حوزه های رشته کنترل تأثیر می گذارد. این مجموعه فرصتی را برای محققان فراهم می کند تا نمایشگاه گسترده ای از کار جدید در تمام جنبه های کنترل صنعتی ارائه دهند.

Exploiting the properties of piezoelectric materials to minimize vibration in rotor-blade actuators, this book demonstrates the potential of smart helicopter rotors to achieve the smoothness of ride associated with jet-engined, fixed-wing aircraft. Vibration control is effected using the concepts of trailing-edge flaps and active-twist. The authors’ optimization-based approach shows the advantage of multiple trailing-edge flaps and algorithms for full-authority control of dual trailing-edge-flap actuators are presented. Hysteresis nonlinearity in piezoelectric stack actuators is highlighted and compensated by use of another algorithm. The idea of response surfaces provides for optimal placement of trailing-edge flaps.

The concept of active twist involves the employment of piezoelectrically induced shear actuation in rotating beams. Shear is then demonstrated for a thin-walled aerofoil-section rotor blade under feedback-control vibration minimization. Active twist is shown to be significant in reducing vibration caused by dynamic stall. The exposition of ideas, materials and algorithms in this monograph is supported by extensive reporting of results from numerical simulations of smart helicopter rotors.

This monograph will be a valuable source of reference for researchers and engineers with backgrounds in aerospace, mechanical and electrical engineering interested in smart materials and vibration control.

Advances in Industrial Control aims to report and encourage the transfer of technology in control engineering. The rapid development of control technology has an impact on all areas of the control discipline. The series offers an opportunity for researchers to present an extended exposition of new work in all aspects of industrial control.