طراحی سیستم کنترل هوشمند ANFIS برای کنترل ارتعاشات تیر پیزوالکتریک با استفاده از الگوریتم‌ بهینه‌سازی شیر مورچه

شاولی پور, عقیل; حسین تقی پور, حسین

doi:10.22034/joae.2026.566008.1311

طراحی سیستم کنترل هوشمند ANFIS برای کنترل ارتعاشات تیر پیزوالکتریک با استفاده از الگوریتم‌ بهینه‌سازی شیر مورچه

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

عقیل شاولی پور ¹

حسین حسین تقی پور ²

¹ گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه ولایت، ایرانشهر، سیستان و بلوچستان، ایران

² استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه ولایت، ایرانشهر، ایران

10.22034/joae.2026.566008.1311

چکیده

کنترل ارتعاشات در سازه‌های هوشمند از چالش‌های اساسی در طراحی سیستم‌های مکانیکی و هوافضایی به شمار می‌آید. استفاده از مواد پیزوالکتریک به‌عنوان حسگر و محرک، امکان کنترل فعال پاسخ دینامیکی سازه را فراهم می‌کند. در این پژوهش، یک کنترل‌کننده فازی-عصبی تطبیقی (ANFIS) برای کاهش ارتعاشات تیر پیزوالکتریک طراحی شده است. بمنظور تنظیم بهینه پارامترهای کنترل‌کننده، دو الگوریتم فراابتکاری مستقل شامل الگوریتم ژنتیک (GA) و الگوریتم شیر مورچه (ALO) مورد استفاده قرار گرفته‌اند. الگوریتم ژنتیک به‌عنوان یک روش تکاملی مبتنی بر انتخاب طبیعی و الگوریتم شیر مورچه به‌عنوان الگوریتمی الهام‌گرفته از رفتار شکار شیرمورچه، هر دو با هدف کمینه‌سازی خطای مربعی پاسخ سیستم به‌کار رفته‌اند. مدل تیر بر اساس نظریه اویلر–برنولی و با بهره‌گیری از روش اجزای محدود (FEM) توسعه یافته است. نتایج شبیه‌سازی در محیط MATLAB نشان می‌دهد که هر دو الگوریتم به‌صورت مؤثر موجب کاهش دامنه ارتعاشات شده‌اند، اما الگوریتم شیر مورچه در مقایسه با الگوریتم ژنتیک، همگرایی سریع‌تر و دقت بالاتری در تنظیم پارامترهای ANFIS ارائه می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

کنترل ارتعاشات

مواد پیزوالکتریک

الگوریتم ژنتیک (GA)

الگوریتم شیر مورچه (ALO)

موضوعات