Resumen

Este trabajo propone un control activo de vibraciones en un sistema mecánico tipo viga en voladizo, utilizando un controlador fuzzy implementado en LabVIEW. Para la etapa de medición se utiliza un acelerómetro capacitivo capaz de detectar el desplazamiento presentado en la estructura debido a una fuerza generada mediante un impactador instrumentado con un sensor piezorresistivo. Para la implementación computacional es utilizado el software LabVIEW operando en conjunto con una tarjeta de adquisición de datos DAQ 6009. Para el sistema de actuación se ubican en la barra láminas de material piezoeléctrico, que tienen la función de atenuar la vibración presente mediante la generación de fuerzas opuestas. Los resultados experimentales se presentan con el objetivo de acumular experiencias y demostrar la eficacia del control activo de vibraciones con la utilización de actuadores piezoeléctricos.

I. INTRODUCCIÓN

Los problemas estructurales debido a las vibraciones mecánicas son comunes en estructuras flexibles; de hecho, todas las estructuras pueden considerarse flexibles, desde que experimenten cierta deformación bajo el efecto de cualquier carga, no importa cuán pequeña sea. Las estructuras flexibles se pueden encontrar en maquinaria, aviones, vehículos y construcciones civiles. La mayoría de las vibraciones mecánicas son indeseables, porque pueden causar ruido, tensiones en la estructura y mal funcionamiento o fallos del sistema del cual forman parte. En los últimos años, con la creciente necesidad de equipos cada vez más fiables, el estudio y control de las vibraciones mecánicas ha sido de gran interés en proyectos de ingeniería, con el fin de evitar fracasos.

A pesar del daño que pueden causar las vibraciones en sistemas mecánicos, también se pueden utilizar para diversas aplicaciones en la industria de consumo. Algunos ejemplos industriales donde se aplican vibraciones son: cintas transportadoras, cribas vibratorias y tolvas. También está la aplicación de vibraciones en los procesos de mecanizado tales como mecanizado ultrasónico, forja y fundición [1].

La mecatrónica y las estructuras adaptativas abarcan un campo muy extenso que comprende aplicaciones tales como la cancelación de vibraciones y ruidos, aumento de la estabilidad aeroelástica, cambio de la forma de la estructura o distribución de esfuerzos. Ello está originando líneas de investigación relacionadas con el desarrollo y estudio de nuevos materiales para la construcción de estructuras, producción de nuevos sensores y actuadores e implementación de nuevas técnicas de control [2].

• Materias:Dinámica de estructuras Construcción Ingeniería de estructuras Propiedades mecánicas Vibración - Modelos matemáticos
• Subjects:Structural dynamics Building Structural engineering Mechanical properties Vibration - Mathematical models
• Palabras claves:Control Activo de Vibraciones; Lógica Fuzzy; Material piezoeléctrico; Viga en Voladizo.
• Keywords:Active Vibration Control; Fuzzy Logic; Piezoelectric Material; Cantilever Beam