電壓回饋壓電吸振器對平板之振動控制

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姓名

許清秀(Ching-Shiow Hsu) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

電壓回饋壓電吸振器對平板之振動控制

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摘要(中)

本文主要目的為對一四邊皆簡支撐的金屬薄板，板中心的施予一外力激振,利用電壓回饋壓電吸振器，藉於板中央上下個貼附一壓電材料，形成電壓回饋壓電吸振器，以降低薄板的振動，並討論其振動響應，以數值模擬作為分析。
首先以介紹壓電材料原理與特性，配合系統對薄板和壓電材料的基本假設，使用漢米爾頓定理，可求出板加上壓電材料的運動方程式，並配合不同控制電路方程式，分別為被動式吸振電路方程式、主動式速度回饋吸振電路方程、
主動式位移回饋吸振電路方程式，並以Galerkin’’s method 求得薄板的位移解，文中也將對感測器的準確性作討論，並討論系統影響變數所造成影響。

關鍵字(中)

★ 壓電吸振器

關鍵字(英)

★ absober

論文目次

目錄

圖索引

表索引

第一章緒論

1.1 前言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 文獻回顧 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.3 內容摘要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

第二章緒論

2.1 壓電材料之介紹 . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.1.1 壓電材料基本原理 . . . . . . . . 5

2.1.2 壓電材料方程式 . . . . . . . . . . . 5

2.2 運動方程式推導 . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.2.1 基本假設 . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2.2 運動方程式推導 . . . . . . . . . . . 8

2.3 運動方程式化簡. . . . . . . . . . . . . . . 12

第三章主動方程式推導16

3.1 被動式壓電吸振器 . . . . . . . . . . . . . 16

3.2 主動式回饋系統之感測器-速度感測器..19

3.3 主動式回饋系統之感測器-位移感測器. 20

3.4 主動式回饋系統之吸振器的設計. . . . . 21

3.5 系統近似解 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

第四章速度回饋數值結果討論.24

4.1 簡介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

4.2 感測器電路中電阻R1與感測器的準確性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4.3 速度回饋壓電吸振器與被動式吸震器比較 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4.4 吸振器頻率之影響. . . . . . . . . . . . . 27

4.5 吸振器阻尼之影響 . . . . . . . . . . . . . 28

4.6 吸振器電路中增益K之影響 . . . . . . . . 28

4.7 感測器電路中增益K1之影響. . . . . . . 30

4.8 壓電材料電容誤差. . . . . . . . . . . . . 30

4.9 壓電材料遲滯效應 . . . . . . . . . . . . . 31

4.10 壓電面積之影響 . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.11 壓電材料的厚度之影響 . . . . . . . . . . 32

4.12 平板加入速度回饋控制後平面位移變化 33

第四章位移回饋數值結果討論. 34

5.1 速度回饋壓電吸振器與位移回饋吸振器比較34

5.2 吸振器頻率之影響. . . . . . . . . . . . . 35

5.3 吸振器阻尼之影響. . . . . . . . . . . . 36

5.4 吸振器電路中增益K之影響. . . . . . . 36

5.5 感測器電路中增益K1之影響. . . . . . . 37

5.6 壓電材料電容誤差. . . . . . . . . . . . . 37

5.7 壓電材料遲滯效應. . . . . . . . . . . . . 38

5.8 壓電面積之影響. . . . . . . . . . . . . . . 38

5.9 壓電材料的厚度之影響. . . . . . . . . . 39

5.10 平板加入位移回饋控制後平面位移變化39

第六章結論與建議

6.1 結論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

6.2 建議 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

參考文獻....................................44

參考文獻

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指導教授

黃以玫(Yii-Mei Huang)

審核日期

2003-7-17

推文