شبیه ‌سازی کنترل بازخورد نوسانات القایی تیغه پیزوالکتریک به عنوان حسگر و مولد انرژی الکتریکی

پژوهش حال حاضر حسگر تیغه پیزوالکتریک را از مناظر گوناگون به منظور کنترل نوسانات سیلندر دایروی حاضر در بالادست تیغه پیزوالکتریک و کنترل جریان نوسانی سیال اطراف تیغه با استفاده از نیروی برآ بر روی تیغه پیزوالکتریک را مورد مطالعه قرار داده‌ است. چیدمان مورد نظر یک تیغه پیزوالکتریک در پایین دست یک سیلندر دایروی قرار گرفته و به کمک حد خاصی از نوسانات تیغه، ضریب سختی فنر سیلندر با فرض از مقدار (n/m)65 در حالت عادی به (n/m) 100 در حالت لزوم اعمال کنترل ‌کننده و همچنین در حالات دیگر نرخ میرایی با فرض از مقدار صفر به (nm/s)0/02 افزایش می‌ یابد و از این طریق، نوسانات سیلندر کنترل می ‌شود. به همین ترتیب با کنترل نوسانات سیلندر اثر آن بر نوسانات تیغه که در پایین دست واقع شده، تحت عنوان اثرات بازخورد مورد بررسی واقع شده ‌است. با کنترل بازخورد نیروی وارد بر روی تیغه پیزوالکتریک در یک حلقه بسته می توان بر میزان جا به جایی نوک تیغه و نیروی برآ بر روی تیغه پیزوالکتریک نظارت داشت. در این بررسی ‌ها مشخص شده که در حالتی که حد خاص اعمال کنترل ‌کننده 0/7 میلیمتر نوسانات نوک تیغه پیزوالکتریک باشد، به دلیل اعمال زودتر کنترل ‌کننده نسبت به حد خاص 1 و 2 میلیمتر نوسانات نوک تیغه، نوسانات سیلندر بیشتر کنترل شده و محدوده نوسانات آن کمتر است. همچنین با مقایسه حالتی که کنترل کننده وارد مدار شده است نسبت به حالت بدون کنترل ‌کننده مشخص است نوسانات تیغه و سیلندر تا حدی تحت کنترل قرار گرفته اند.

feedback control simulation of induced vibration of piezoelectric blade as a sensor and electrical energy generator

the current research has studied the piezoelectric blade sensor from different views in order to control the oscillations of the circular cylinder present upstream of the piezoelectric blade and to control the fluctuating fluid flow around the blade using the force on the piezoelectric blade. the desired arrangement of a piezoelectric blade is placed downstream of a circular cylinder and with the help of a certain limit of blade oscillations, the hardness coefficient of the cylinder spring is applied from 65 (n/m) in normal condition to 100 (n/m) in the necessary condition. the controller as well as in other cases, the damping rate increases from zero to 0.02 (nm/s) and in this way, the oscillations of the cylinder are controlled. in the same way, by controlling the oscillations of the cylinder, its effect on the oscillations of the blade, which is located downstream, has been investigated under the title of feedback effects. by controlling the feedback of the force on the piezoelectric blade in a closed loop, it is possible to monitor the displacement of the tip of the blade and the force on the piezoelectric blade. in these studies, it has been determined that in the case where the specific limit of the controller is 0.7 mm of the oscillations of the piezoelectric blade tip, due to the earlier application of the controller compared to the specific limit of 1 and 2 mm of the oscillations of the blade tip, the oscillations of the cylinder are also, by comparing the state where the controller is included in the circuit compared to the state without the controller, it is clear that the oscillations of the blade and cylinder have been controlled to some extent.