thesis

Contrôle actif de vibrations utilisant des matériaux piézo-électriques

Defense date:

Jan. 1, 1999

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Institution:

Lyon, INSA

Disciplines:

Physics

Authors:

Directors:

Abstract EN:

This work is related to the active vibration control using piezoelectric materials. By their electromechanical conversion properties, thesis materials of reduced size and weight constitute ideal transducers for active vibration control Systems, the thesis is organised in six chapters. The founding principles and fundamental notions about active control are introduced in the first part. Some applications are presented. We introduce the modem techniques of System modeling in the second chapter. The principal active control methods are described. The third chapter is related to the use of piezoelectricity in active vibration control. The characteristic parameters of the electromechanical conversion are introduced. The distributed piezoelectric transducers used in active control of structures are presented. We describe the experimental set-up in the fourth part. The vibrating structure, a simply supported beam, is presented. The associated electronic is introduced. The transducers are characterized. The fifth chapter presents some experiments using the filtered-x LMS algorithm. A modal variation of the algorithm is experimented too. The control appears effective with stationary perturbations. Though, it needs important Computing and the access to a reference signal. In the last chapter, a numerical simulation of a modal control is realised, with an identified model of the System. With the parameters set in simulation, the modal control is then experimented. A satisfying correlation between numerical modeling and experiment is obtained. The modal control shows convincing results with only one control actuator.

Abstract FR:

Cette étude concerne le contrôle actif de vibrations utilisant des matériaux piézo-électriques. Par leurs propriétés de convertisseurs électromécaniques, ces matériaux de faible encombrement et de poids réduit apparaissent tout indiqués pour constituer les transducteurs dans les dispositifs de contrôle actif de vibrations. La présentation de ces travaux s'articule autour de six chapitres. Après l'introduction des principes fondateurs et des notions fondamentales en contrôle actif, nous présentons quelques applications dans le premier chapitre. Nous introduisons dans le deuxième chapitre les outils modernes de modélisation des systèmes. Les principales méthodes de contrôle actif sont ensuite décrites. Le troisième chapitre est consacré à l'utilisation de la piézo-électricité en contrôle actif de vibrations. Après l'introduction des paramètres caractéristiques de la conversion électromécanique, nous présentons les transducteurs piézo-électriques distribués utilisés en contrôle de structures.