<p align="justify">Many different active control techniques can be used to control the vibrations of a mechanical structure: they however require at least a sensitive signal amplifier (for the sensor), a power amplifier (for the actuator) and an analog or digital filter (for the controller). The use of all these electronic devices may be impractical in many applications and has motivated the use of the so-called shunt circuits, in which an electrical circuit is directly connected to a transducer embedded in the structure. The transducer acts as an energy converter: it transforms mechanical (vibrational) energy into electrical energy, which is in turn dissipated in the shunt circuit. No separate sensor is required, and only one, generally simple electronic circuit is used. The stability of the shunted structure is guaranteed if the electric circuit is passive, i.e., if it is made of passive components such as resistors and inductors.</p>
<p align="justify">This thesis compares the performances of the electric shunt circuits with those of classical active control systems. It successively considers the use of piezoelectric transducers and that of electromagnetic (moving-coil) transducers.</p>
<p align="justify">In a first part, the different damping techniques are applied on a benchmark truss structure equipped with a piezoelectric stack transducer. A unified formulation is found and experimentally verified for an active control law, the Integral Force Feedback (IFF), and for various passive shunt circuits (resistive and resistive-inductive). The use of an active shunt, namely the negative capacitance, is also investigated in detail. Two different implementations are discussed: they are shown to have very different stability limits and performances.</p>
<p align="justify">In a second part, vibration isolation with electromagnetic (moving-coil) transducers is introduced. The effects of an inductive-resistive shunt circuit are studied in detail; an equivalent mechanical representation is found. The performances are compared with that of resonant shunts and with that of active isolation with IFF. Next, the construction of a six-axis isolator based on a Stewart Platform is presented: the key parameters and the main limitations of the system are highlighted.</p>
| Identifer | oai:union.ndltd.org:BICfB/oai:ulb.ac.be:ETDULB:ULBetd-12052007-164553 |
| Date | 14 December 2007 |
| Creators | de Marneffe, Bruno |
| Contributors | Sas, Paul, Elliott, Stephen, Delchambre, Alain, Preumont, André, Gyselinck, Johan, Pietrzko, Stanislaw |
| Publisher | Universite Libre de Bruxelles |
| Source Sets | Bibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | text |
| Format | application/pdf |
| Source | http://theses.ulb.ac.be/ETD-db/collection/available/ULBetd-12052007-164553/ |
| Rights | unrestricted, J'accepte que le texte de la thèse (ci-après l'oeuvre), sous réserve des parties couvertes par la confidentialité, soit publié dans le recueil électronique des thèses ULB. A cette fin, je donne licence à ULB : - le droit de fixer et de reproduire l'oeuvre sur support électronique : logiciel ETD/db - le droit de communiquer l'oeuvre au public Cette licence, gratuite et non exclusive, est valable pour toute la durée de la propriété littéraire et artistique, y compris ses éventuelles prolongations, et pour le monde entier. Je conserve tous les autres droits pour la reproduction et la communication de la thèse, ainsi que le droit de l'utiliser dans de futurs travaux. Je certifie avoir obtenu, conformément à la législation sur le droit d'auteur et aux exigences du droit à l'image, toutes les autorisations nécessaires à la reproduction dans ma thèse d'images, de textes, et/ou de toute oeuvre protégés par le droit d'auteur, et avoir obtenu les autorisations nécessaires à leur communication à des tiers. Au cas où un tiers est titulaire d'un droit de propriété intellectuelle sur tout ou partie de ma thèse, je certifie avoir obtenu son autorisation écrite pour l'exercice des droits mentionnés ci-dessus. |
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