Andreas Kugi, Kurt Schlacher,
"Passivitätsbasierte Regelung piezoelektrischer Strukturen"
, in Prof. Günther Schmidt, TU München, in at - Automatisierungstechnik, Vol. 50, Nummer 9, Seite(n) 422-431, 9-2002, ISSN: 0178-2312
Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit der Anwendung passivitätsbasierter Reglerentwurfsverfahren auf piezoelektrische Verbundstrukturen. Es stellt sich heraus, dass bei diesen Systemen durch den konstruktiven Aufbau (Schichtstruktur, Formgebung der Elektrodenfläche, Polarisation, etc.) ein zusätzlicher Freiheitsgrad für den Reglerentwurf gegeben ist. Für piezoelektrische Verbundbalken kann im Rahmen der linearen Theorie gezeigt werden, dass eine spezielle Ansteuerung der Aktorschichten in Kombination mit geeigneten Sensorschichten unabhängig von der Lagerung des Balkens zu einer kollokierten Aktor-Sensor Paarung führt. Dies bildet dann die Grundlage für einen einfachen passivitätsbasierten Reglerentwurf mit Ausgangsrückführung. Dieser Reglerentwurf zusammen mit einer speziellen Schichtenstruktur führt bei der Betrachtung der Biegeschwingungen eines piezoelektrischen Verbundkragbalkens zu einem exponentiell stabilen geschlossenen Kreis.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englische Kurzfassung:
This contribution deals with the application of passivity-based control design methods to composite piezoelectric structures. It turns out that the constructive design (layer structure, shaping of the surface electrodes, polarization) may be considered as an additional degree of freedom for the controller design. Thus, it will be shown that an appropriate voltage supply of the actuator layers in combination with suitable sensor layers provides a collocated actuator-sensor configuration. This serves as a basis for a simple passivity-based control with output feedback. It can be proven that for the bending of a piezoelectric composite cantilever beam this controller design together with a special layer structure leads to an exponentially stable closed loop system.
Journal:
at - Automatisierungstechnik
Volume:
50
Number:
9
Seitenreferenz:
422-431
Erscheinungsmonat:
9
Erscheinungsjahr:
2002
ISSN:
0178-2312
Anzahl der Seiten:
10
Notiz zur Publikation:
Kugi A., Schlacher K.: Passivitätsbasierte Regelung piezoelektrischer Strukturen, In: at Automatisierungstechnik, Vol. 50, Nr. 9, ISSN: 0178-2312, pp. 422-431, 2002
Forschungs-