این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۹، شماره ۲، صفحات ۲۸۱-۲۹۱
عنوان فارسی بهبود عملکرد کنترل فعال ارتعاش در ماشین‌کاری با استفاده از کنترلر PID غیرخطی کسری
چکیده فارسی مقاله ارتعاش در ماشین‌کاری یکی از مهم‌ترین محدودیت‌های تولید است. این ارتعاش منجر به افزایش هزینه‌های ماشین‌کاری، کاهش دقت قطعات و کاهش عمر ابزار برشی می‌شود. کنترل فعال یکی از روش‌های مرسوم برای مقابله با ارتعاش در ماشین‌کاری است ولی طراحی یک کنترلر بهینه برای فرآیند ماشین‌کاری به‌دلیل عوامل ناشناخته در سیستم یک مشکل چالش‌برانگیز است. روش کنترلی DVF با حجم محاسباتی پایین و قابلیت بالا در افزایش عملکرد ابزار برشی، روش موثری است ولی به‌دلیل افزایش توان کنترلی می‌تواند موجب اشباع عملگر شود، بنابراین یک روش بهینه کنترلی نیست. هدف این پژوهش پیاده‌سازی کنترل PID غیرخطی برای افزایش کارآیی و بهبود عملکرد کنترل فعال ارتعاش روی یک ابزار داخل‌تراش است. نتایج آزمون‌های کنترل ضربه نشان می‌دهد که الگوریتم کنترلی PID غیرخطی کسری در کاهش ارتعاش و افزایش میرایی سازه دارای عملکرد مطلوبی است. با استفاده از معیارهای عملکرد کنترلر می‌توان توان کسری بهینه برای کنترلر PID غیرخطی را به‌نحوی انتخاب کرد که علاوه‌بر افزایش میرایی ابزار، منجر به کاهش توان مصرفی شده و در نتیجه از اشباع عملگر جلوگیری شود. نتایج آزمون‌های برشی نیز نشان می‌دهد که کنترلر PID غیرخطی با کاهش ولتاژ کنترلی و توان مصرفی عملگر نسبت به کنترلر DVF، منجر به افزایش محدوده ماشین‌کاری پایدار می‌شود. همچنین کنترلر پیشنهادی در هنگام وقوع اغتشاش‌های ضربه‌ای در فرآیند ماشین‌کاری از جمله درگیری اولیه ابزار منجر به کاهش قابل توجه قله ولتاژ کنترلی می‌شود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله کنترل فعال ارتعاش،لرزش،ابزار داخل‌تراش،کنترل‌گر غیرخطی کسری،اشباع عملگر،
عنوان انگلیسی Improving Active Vibration Control Performance in Machining Using Nonlinear Fractional PID Controller
چکیده انگلیسی مقاله Machining vibration is one of the most important constraints on productivity. This vibration may cause increase in machining costs, lower accuracy of products, and decrease tool life. Active control is one of the conventional methods for dealing with vibration in machining, but designing an optimized controller for machining process due to unknown parameters in the system is challenging. DVF control method with low computational costs and high capability in increasing the performance of the cutting tool is an effective method, but due to increasing in actuator control input, it can cause actuator saturation; thus, it is not an efficient control method. The aim of this research is implementation of a nonlinear fractional PID controller for increasing effectiveness and improving performance of active vibration control on a boring bar. The results of impact control tests indicate that nonlinear PID control algorithm has good performance in reducing vibrations and increasing the damping of the structure. Using the controller performance criteria, the optimal fractional can be chosen for the nonlinear PID controller, which in addition to increasing the damping of the tool, can reduce the power consumption and, thus, prevent the actuator saturation. The results of the cutting tests also show that the nonlinear PID controller reduces control voltage and actuator power with respect to the DVF controller, which results in improving the boundaries of stable machining. Moreover, during impacts in machining process, such as the initial engagement of the tool, the proposed controller results in a significant reduction in the control voltage peak.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله کنترل فعال ارتعاش,لرزش,ابزار داخل‌تراش,کنترل‌گر غیرخطی کسری,اشباع عملگر
نویسندگان مقاله پوریا نعیمی‌امینی |
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

بهنام معتکف‌ایمانی |
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

نشانی اینترنتی https://mme.modares.ac.ir/article_10575_24478482d4113ad453225ecca211b1bb.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات