На видео представлен результат эксперимента по созданию системы управления, снижающей амплитуду вынужденных колебаний металлической балки.
Алюминиевая балка толщиной 3 мм и длиной 70 см расположена вертикально и закреплена в одной точке вблизи нижнего конца. В результате приложения внешней гармонической силы к точке закрепления балка начинает вибрировать, наибольшая амплитуда колебаний наблюдается на верхнем конце балки при возбуждении на частоте первого резонанса (около 7 Гц).
Система управления включает пьезоэлектрические сенсоры и актуаторы в виде прямоугольных пластин, всего используется две пары сенсор-актуатор, наклеенных по обеим сторонам балки на двух участках. Задача системы управления - максимально погасить колебания балки на двух низших резонансных частотах. Целью эксперимента является сравнение локального и модального подходов к управлению, результат показывает, что модальное управление работает более эффективно. На видео показан результат включения модальной системы управления при колебаниях балки на первом резонансе: видно, что амплитуда колебаний снижается примерно в 5 раз.
Приведенная литература посвящена экспериментальному и численному сравнению различных подходов к активному управлению на примере гашения колебаний балок с помощью пьезоэлементов.

Литература:

1. Belyaev A.K., Fedotov A.V., Irschik H., Nader M., Polyanskiy V.A., Smirnova N.A. Experimental study of local and modal approaches to active vibration control of elastic systems // Structural Control and Health Monitoring. 2018. Vol. 25. No. 8. e2105.
2. Беляев А.К., Полянский В.А., Смирнова Н.А., Федотов А.В. Процедура идентификации при модальном управлении распределенным упругим объектом // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 2017. Т. 10. № 2. С. 69–81.
3. Федотов А.В. Численное моделирование гашения колебаний распределенной системы с помощью пьезоэлементов // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 2019. Т. 12. № 1. С. 142-155.
4. Fedotov A.V. Active vibration suppression of Bernoulli-Euler beam: experiment and numerical simulation // Cybernetics and Physics. 2019. V. 8. № 4. P. 228-234.
5. Федотов А.В. Применимость упрощенных моделей пьезоэлементов в задаче активного гашения колебаний // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2020. Т. 63. №2. С. 126-132.
6. Fedotov A.V. Shape Control and Modal Control Strategies for Active Vibration Suppression of a Cantilever Beam. In: Indeitsev D.A., Krivtsov A.M. (eds) Advanced Problem in Mechanics II. APM 2020. Lecture Notes in Mechanical Engineering. (2022) P. 234-244. Springer, Cham.
7. Fedotov A.V., Belyaev A.K., Polyanskiy V.A., Smirnova N.A. (2022). Local, Modal and Shape Control Strategies for Active Vibration Suppression of Elastic Systems: Experiment and Numerical Simulation. In: Polyanskiy, V.A., Belyaev, A.K. (eds) Mechanics and Control of Solids and Structures. Advanced Structured Materials, vol. 164. P. 151-169. Springer, Cham.