Control activo de vibraciones en estructuras tipo edificio usando actuadores piezoeléctricos y retroalimentación positiva de la aceleración

• Maxi Ríos Gutiérrez ^[1] ; Gerardo Silva Navarro ^[1]
  1. [1] CINVESTAV-IPN
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 80, Nº. 179, 2013, págs. 116-125
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Active vibration control in bulding-like structures using piezoelectric actuators and positive acceleration feedback
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• Resumen
  • español

    Este articulo trata el problema de atenuación de vibraciones mecánicas en una estructura tipo edificio de tres niveles usando dos actuadores diferentes. El primer caso es una estructura tipo edificio con un parche piezoeléctrico como actuador en su base. El segundo caso utiliza otro tipo de actuador piezoeléctrico, en el cual sus elementos piezoeléctricos se encuentran embebidos dentro de un marco mecánico. Estos sistemas fueron modelados utilizando técnicas de análisis por elementos finitos y validados utilizando técnicas de análisis modal experimental. La ley de control utilizada para atenuar las vibraciones mecánicas, en un rango de frecuencias, está basada en la retroalimentación positiva de la aceleración y se implementa como uno o varios absorbedores pasivos virtuales sintonizados en las diferentes frecuencias resonantes del sistema. Los modelos matemáticos y el esquema de control propuesto se validan de manera experimental y se presentan resultados experimentales mostrando el desempeño dinámico en lazo cerrado

  • English

    This paper is about the suppression of mechanical vibrations in a building-like structure with two dissimilar actuators. The first case is a building like mechanical structure with a piezoelectric patch actuator on its base. For the second case the piezoelectric patch was substituted for another kind of piezoactuator, where the piezoelectric elements are enclosed in a mechanical frame. The systems were modeled using finite element analysis and validated using experimental modal analysis techniques. The control law used to properly attenuate the mechanical vibrations with excitation frequencies, in a given frequency band, is based on the Positive Acceleration Feedback, implemented with one and multiple virtual passive absorbers tuned at different vibration modes. The systems models and the proposed active vibration control scheme are validated on an experimental setup and some experimental results are presented to show the closed-loop dynamic performance