Published May 3, 2021 | Version v1
Publication Open

Frequency-Based Control Strategy for Compact Electromagnetic Tuned Mass Damper

Creators

  • 1. Harbin Institute of Technology
  • 2. Minia University

Description

The control of harmonic machine-induced vibration has been a common task in the engineering scope. The passive tuned mass dampers represent the most reliable and practical approach to reduce such excessive vibration. Additionally, different control strategies can be implemented on TMDs to improve the attenuation performance further. However, most of the proposed control strategies for TMDs represent cost and complex systems with many sensors, which hinders the broad implementation. In this paper, the frequency-based semiactive control (FBC) strategy was proposed for an electromagnetic tuned mass damper (ETMD). The concept of a controllable system with switched transistor was utilized for the proposed control strategy. The proposed control policy's effectiveness was validated by experimental results, where the controlled ETMD was applied on a protected mass test bench. This paper concluded that the proposed control strategy has a significant advantage over the passive TMD. The reduction of 14% of the excessive harmonic vibration for the protected structure was observed.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

كان التحكم في الاهتزاز التوافقي الناجم عن الآلة مهمة شائعة في النطاق الهندسي. تمثل مخمدات الكتلة المضبوطة السلبية النهج الأكثر موثوقية وعملية لتقليل هذا الاهتزاز المفرط. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تنفيذ استراتيجيات تحكم مختلفة على TMDs لتحسين أداء التوهين بشكل أكبر. ومع ذلك، فإن معظم استراتيجيات التحكم المقترحة لـ TMDs تمثل أنظمة التكلفة والمعقدة مع العديد من أجهزة الاستشعار، مما يعيق التنفيذ على نطاق واسع. في هذه الورقة، تم اقتراح استراتيجية التحكم شبه النشط القائم على التردد (FBC) لمخمد الكتلة المضبوط الكهرومغناطيسي (ETMD). تم استخدام مفهوم نظام يمكن التحكم فيه مع ترانزستور محول لاستراتيجية التحكم المقترحة. تم التحقق من فعالية سياسة التحكم المقترحة من خلال النتائج التجريبية، حيث تم تطبيق ETMD الخاضع للرقابة على مقعد اختبار جماعي محمي. خلصت هذه الورقة إلى أن استراتيجية التحكم المقترحة لها ميزة كبيرة على TMD السلبي. لوحظ انخفاض بنسبة 14 ٪ من الاهتزاز التوافقي المفرط للهيكل المحمي.

Translated Description (French)

Le contrôle des vibrations harmoniques induites par la machine a été une tâche courante dans le domaine de l'ingénierie. Les amortisseurs de masse réglés passifs représentent l'approche la plus fiable et la plus pratique pour réduire de telles vibrations excessives. En outre, différentes stratégies de contrôle peuvent être mises en œuvre sur les TMD pour améliorer encore les performances d'atténuation. Cependant, la plupart des stratégies de contrôle proposées pour les TMD représentent des systèmes coûteux et complexes avec de nombreux capteurs, ce qui entrave la mise en œuvre à grande échelle. Dans cet article, la stratégie de contrôle semi-actif basé sur la fréquence (FBC) a été proposée pour un amortisseur de masse à accord électromagnétique (ETMD). Le concept d'un système contrôlable avec transistor commuté a été utilisé pour la stratégie de contrôle proposée. L'efficacité de la politique de contrôle proposée a été validée par des résultats expérimentaux, où l'ETMD contrôlé a été appliqué sur un banc d'essai de masse protégée. Ce document a conclu que la stratégie de contrôle proposée présente un avantage significatif par rapport à la TMD passive. La réduction de 14% de la vibration harmonique excessive pour la structure protégée a été observée.

Translated Description (Spanish)

El control de la vibración armónica inducida por la máquina ha sido una tarea común en el ámbito de la ingeniería. Los amortiguadores de masa sintonizados pasivos representan el enfoque más fiable y práctico para reducir esta vibración excesiva. Además, se pueden implementar diferentes estrategias de control en los TMD para mejorar aún más el rendimiento de la atenuación. Sin embargo, la mayoría de las estrategias de control propuestas para los DTM representan sistemas costosos y complejos con muchos sensores, lo que dificulta la implementación amplia. En este documento, se propuso la estrategia de control semiactivo basado en la frecuencia (FBC) para un amortiguador de masa sintonizado electromagnéticamente (ETMD). El concepto de un sistema controlable con transistor conmutado se utilizó para la estrategia de control propuesta. La efectividad de la política de control propuesta fue validada por resultados experimentales, donde el ETMD controlado se aplicó en un banco de pruebas de masa protegida. Este documento concluyó que la estrategia de control propuesta tiene una ventaja significativa sobre el TMD pasivo. Se observó la reducción del 14% de la vibración armónica excesiva para la estructura protegida.

Files

9911135.pdf.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:28ecd609ef5da3d1185e40634bcb90bf
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استراتيجية التحكم القائمة على التردد لمخمد الكتلة المضبوطة الكهرومغناطيسية المضغوطة
Translated title (French)
Stratégie de contrôle basée sur la fréquence pour l'amortisseur de masse électromagnétique accordé compact
Translated title (Spanish)
Estrategia de control basada en la frecuencia para un amortiguador de masa sintonizado electromagnético compacto

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3159872077
DOI
10.1155/2021/9911135

Is supplement to
https://openalex.org/W598184394 (Other)
https://openalex.org/W4312617418 (Other)
https://openalex.org/W4223455945 (Other)
https://openalex.org/W4220936157 (Other)
https://openalex.org/W4205107551 (Other)
https://openalex.org/W253625768 (Other)
https://openalex.org/W2328786084 (Other)
https://openalex.org/W2183420938 (Other)
https://openalex.org/W2094660272 (Other)
https://openalex.org/W2040277022 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1493317141
  • https://openalex.org/W1965301793
  • https://openalex.org/W1983401586
  • https://openalex.org/W1995083055
  • https://openalex.org/W2004850445
  • https://openalex.org/W2017684322
  • https://openalex.org/W2038663119
  • https://openalex.org/W2045618681
  • https://openalex.org/W2046371661
  • https://openalex.org/W2054773986
  • https://openalex.org/W2063169587
  • https://openalex.org/W2065808190
  • https://openalex.org/W2100877209
  • https://openalex.org/W2137577602
  • https://openalex.org/W2563684936
  • https://openalex.org/W2606243076
  • https://openalex.org/W2786189733
  • https://openalex.org/W2795174795
  • https://openalex.org/W2894848352
  • https://openalex.org/W2928820316
  • https://openalex.org/W2971499065
  • https://openalex.org/W3021043951
  • https://openalex.org/W3035203079
  • https://openalex.org/W3048490530
  • https://openalex.org/W3048641216
  • https://openalex.org/W3087335388
  • https://openalex.org/W3089336528
  • https://openalex.org/W4247997333