Mechatronické systémy s piezoaktuátory

Jaroslav Los

Disertační práce

Mechatronic systems with piezoelectric actuators

Anotace:

Tato práce se zaměřuje na využití piezoelektrických akčních členů k aktivnímu potlačení nestability pohybu čepu, vznikající u kluzných ložisek. Tato nestabilita je popisována jako nestabilita typu „whirl“. Při této nestabilitě začne rotor uložený v kluzném ložisku rotovat nejen kolem své osy, ale také kolem osy ložiskového pouzdra. Prostřednictvím piezoelektrických akčních členů se působí na polohu ložiskové pouzdro tak, aby byla nestabilita potlačena. Práce popisuje laboratorní zařízení, které bylo vytvoření za účelem testování a ověření možnosti kompenzovat vznikající nestabilitu prostřednictvím piezoaktuátorů. Dále se práce zabývá popisem piezoelektrických akčních členu a ověřováním jejich vlastností. Pro možnosti simulací, byl vytvořen simulační model nestability typu „whirl“, piezoelektrického akčního členu a spojením těchto dvou modelů i simulační model pro kompenzaci nestability prostřednictvím piezoelektrických akčních členů.

Abstract:

This doctoral thesis deals with the active control of instability of the rotors stored in journal bearings with the use of piezo actuators. This instability is described as the instability type of whirl. When this instability is active, the rotor, which is stored in journal bearing, is not rotating only around its axis, but also around axis of the bearing housing. The compensation of instability of journal bearing is realized by moving the bearing bushing through the piezo actuators. This work describes the laboratory device made for testing and for possibility of control of instability with the use of piezo actuators. This work deals further with description of piezo actuators and theirs verification of characteristics. For the simulations were created the simulation model of instability type of whirl and the simulation model of piezo actuators which they form together the simulation model of compensation of instability with the use of piezo actutators.

Klíčová slova

Piezoelektrické akční členy, piezoaktuátory, mechatronika, nestabilita kluzných ložisek, hystereze, P-I model hystereze, modelování hystereze, MATLAB, kompenzace hystereze, inverzní model

Keywords

Piezoelectric actuators, piezo actuators, Mechatronics, Instability of sliding bearings, hysteresis, P-I model of hysteresis, modeling of hysteresis, MATLAB, compensation of hysteresis, inverse model

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 31. 8. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 21. 12. 2016
• Vedoucí: Jiří Tůma
• Oponent: Petr Beneš, Milan Adámek, Pavel Rydlo

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta strojní

Doktorský studijní program / obor:
Strojní inženýrství / Řízení strojů a procesů