Návrh a realizace obvodu se zápornou kapacitou pro systém aktivního potlačení vibrací pomocí piezoelektrických materiálů
Title Alternative:Design and realization of negative capacitance electronics for smart material vibration control system
Loading...
Date
2006
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická Univerzita v Liberci
Abstract
Diplomová práce je zaměřena na vývoj systému aktivního potlačování vibrací, který využívá metody elektronického řízení elastických vlastností piezoelektrického materiálu. Systém se skládá z piezoelektrického převodníku, vyrobeného z keramiky PZT a připojeného ke zpětnovazebnímu elektronickému obvodu. Elektronickým obvodem jsou řízeny elastické vlastnosti keramiky, popsané pomocí Youngova modulu. Nastavením zpětnovazebního obvodu lze dosáhnout poklesu efektivní dynamické hodnoty Youngova modulu, což {\clqq}změkčí`` piezoelektrický aktuátor. To má za následek útlum přenosu vibrací skrz piezoelektrický materiál. Tento zpětnovazební obvod obsahuje operační zesilovač, což způsobuje problémy se stabilitou obvodu. Cílem této práce je shrnout dosavadní poznatky v oboru potlačování vibrací elektronicky řízenými vlastnostmi piezoelektrického materiálu. Zhodnotit nedostatky toho systému, tedy jednotlivé součásti systému jako jsou operační zesilovač, reálný kondenzátor připojený ve zpětné vazbě a z toho vyplývající problém stability obvodu. Při sestavování zpětnovazebního obvodu je nutné dbát na jeho variabilitu, která umožní další modifikace obvodu v následujícím výzkumu. To umožní navázat na výzkum probíhající v Kobayasi Institute of Physical Research, Japonsko a umožnit provádění dalšího vývoje této technologie na Technické univerzitě v Liberci.
Thesis is focused on progress system of active suppression of vibrations, by using electronic control of elasticity of piezoelectric material. System contains piezoelectric transducer made of ceramics PZT and connected to feedback electronic circuit. Elastic characteristics described by Young´s modulus are control by electronic circuit. It is possible to achieve of drop effective dynamic value of Young´s modulus by setting feedback circuit that make ``softer{\crqq} piezoelectric actuator. It tends to decrease transmission of vibration through piezoelectric material. This feedback circuit contains operational amplifier and therefore the biggest problem is stability of circuit. Point of this work is summarize present knowledge in branch of suppression vibrations by electronic controlled characteristic of piezoelectric material. To evaluate poverty of this system, especially individual parts of system such as operational amplifier, realistic capacitor connected to feedback causing stability problem such a circuit. In realization of feedback circuit it is necessary to take notice of its variability, which enable modifications in following research. It enables link to research running in Kobayasi Institute of Physical Research, Japan and it enables further research of this technology on Technical University Liberec.
Thesis is focused on progress system of active suppression of vibrations, by using electronic control of elasticity of piezoelectric material. System contains piezoelectric transducer made of ceramics PZT and connected to feedback electronic circuit. Elastic characteristics described by Young´s modulus are control by electronic circuit. It is possible to achieve of drop effective dynamic value of Young´s modulus by setting feedback circuit that make ``softer{\crqq} piezoelectric actuator. It tends to decrease transmission of vibration through piezoelectric material. This feedback circuit contains operational amplifier and therefore the biggest problem is stability of circuit. Point of this work is summarize present knowledge in branch of suppression vibrations by electronic controlled characteristic of piezoelectric material. To evaluate poverty of this system, especially individual parts of system such as operational amplifier, realistic capacitor connected to feedback causing stability problem such a circuit. In realization of feedback circuit it is necessary to take notice of its variability, which enable modifications in following research. It enables link to research running in Kobayasi Institute of Physical Research, Japan and it enables further research of this technology on Technical University Liberec.
Description
katedra: KEL; přílohy: 1 CD; rozsah: 53 s., 25 s.
Subject(s)
piezoelektřina, potlačování vibrací, operační zesilovač, záporná kapacita, keramika pzt, piezoelectricity, vibration suppession, operating amplifier, negative capacitance, pzt ceramis