Diseño de filtros modales considerando el posicionamiento óptimo de los acelerómetros

Masch, Federico R. y Hecker, Rogelio L.(2022) .Diseño de filtros modales considerando el posicionamiento óptimo de los acelerómetros. XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica.En: Universidad Politécnica de Madrid. (2022-11-22)

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Nombre Descripción Tipo MIME Size
Abs_230_184196.pdf Diseño de filtros modales application/pdf 1.11MB

Título de la Conferencia XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica
Fecha de inicio de la Conferencia 2022-11-22
Fecha fín de la Conferencia 2022-11-24
Lugar de la Conferencia Universidad Politécnica de Madrid
Fecha de presentación de la Ponencia 2022
Titulo Diseño de filtros modales considerando el posicionamiento óptimo de los acelerómetros
Autor(es) Masch, Federico R.
Hecker, Rogelio L.
Materia(s) Ingeniería Mecánica
Resumen Los filtros modales discretos se constituyen a partir de una suma ponderada de las señales de salida de sensores instalados sobre una estructura flexible. Las posiciones de los sensores resultan preponderantes en el desempeño del filtro, en especial cuando la cantidad de sensores utilizados es menor a la cantidad de componentes modales que se desean manipular. En este trabajo se presenta una nueva metodología de diseño de filtros modales discretos que optimiza las posiciones de los sensores para mejorar el desempeño de dichos filtros, aplicados a estructuras flexibles sometidas a múltiples fuerzas de excitación. Primero, la metodología propuesta determina las posiciones de un número determinado de acelerómetros y sus ganancias para que el filtro pueda aislar lo mejor posible los modos de vibración en cada una de sus salidas. Para ello se implementa un criterio de mínimo error, utilizando la norma L2, entre la señal de salida del sistema nominal y la una salida deseada, para cada una de las posibles configuraciones de los acelerómetros. Después de esto, se implementa un índice de desempeño que permite comparar la efectividad del filtro para diferente número de acelerómetros. Dicha metodología se implementó y se evaluó mediante simulaciones en el diseño de un filtro modal discreto sobre una viga esbelta flexible en una configuración de extremos empotrado-libre. Se presentan los resultados con 1, 3 y 5 acelerómetros ubicados de una manera óptima sobre la estructura flexible. Los resultados evidencian que es posible diseñar un filtro modal con menos cantidad de acelerómetros que la cantidad de modos de vibración considerados en el modelo.
Abstract Discrete modal filters are built as a weighted summation of signals from sensors installed on a flexible structure. The positions of the sensors are relevant for the filter performance, particularly when the number of sensors is lower than the numbers of the considered system modes. In this work, a new methodology to design discrete modal filters is presented that optimize the position of the sensors to improve the performance when multiple input forces are considered. First, the proposed methodology determines the positions of a given number of accelerometers and their gains so that the filter can best isolate the vibration modes in each of its outputs. For this, a minimum error criterion is implemented, using the L2 norm, between the nominal system output signal and the desired output, for each of the possible accelerometer configurations. After this, a performance index is implemented that allows comparing the effectiveness of the filter for different numbers of accelerometers. This methodology was implemented and evaluated through simulations in the design of a discrete modal filter on a slender flexible beam in a free-embedded end configuration. The results are presented with 1, 3 and 5 accelerometers optimally located on the flexible structure. The results show that it is possible to design a modal filter with fewer accelerometers than the number of vibration modes considered in the model.
Editor(es) filtro modal
ubicación de acelerómetros
Fecha 2022
Formato application/pdf
Identificador bibliuned:congresoCIBIM-2022UPMEspana-Frmasch
https://doi.org/10.5944/bicim2022.161
http://e-spacio.uned.es/fez/view/bibliuned:congresoCIBIM-2022UPMEspana-Frmasch
Idioma spa
Versión de la publicación publishedVersion
Nivel de acceso y licencia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
info:eu-repo/semantics/openAccess
Tipo de recurso conferenceObject
Tipo de acceso Acceso abierto

 
Versiones
Versión Tipo de filtro
Contador de citas: Google Scholar Search Google Scholar
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Creado: Thu, 12 Jan 2023, 19:34:13 CET