Effectiveness of optimized fuzzy controllers on partially delaminated piezocomposites

Koutsianitis, Panagiotis; Tairidis, Georgios K.; Drosopoulos, Georgios Α.; Foutsitzi, G.; Stavroulakis, Georgios Ε.

doi:10.1007/s00707-016-1771-6

Cited by 8 publications

(10 citation statements)

References 29 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The transformation of fuzzy results into the output crisp value is made using a decision-making algorithm based on different defuzzification methods, e.g., the rank level method, the mean of maximum, etc. [55,56]. The mass center method is used here in searching for the most reliable discrete values of the hardening parameters.…”

Section: Fuzzy Logic Analysismentioning

confidence: 99%

Identification of Chaboche–Lemaitre combined isotropic–kinematic hardening model parameters assisted by the fuzzy logic analysis

Wójcik

Skrzat

2020

Acta Mech

View full text Add to dashboard Cite

A very good knowledge of material properties is required in the analysis of severe plastic deformation problems in which the classical material processing methods are accelerated by the application of the additional cyclic load. A general fuzzy logic-based approach is proposed for the analysis of experimental and numerical data in this paper. As an application of the fuzzy analysis, the calibration of Chaboche–Lemaitre model hardening parameters of PA6 aluminum is considered here. The experimental data obtained in a symmetrical strain-controlled cyclic tension–compression test were used to estimate the material’s hardening parameters. The numerically generated curves were compared to the experimental ones. For better fitting of numerical and experimental results, the optimization approach using the least-square method was applied. Unfortunately, commonly accepted calibration methods can provide various sets of hardening parameters. In order to choose the most reliable set, the fuzzy analysis was used. Primarily selected values of hardening parameters were assumed to be fuzzy input parameters. The error of the hysteresis loop approximation for each set was used to compute its membership function. The discrete value of this error was obtained in the defuzzification step. The correct selections of hardening parameters were verified in ratcheting and mean stress relaxation tests. The application of the fuzzy analysis has improved the convergence between experimental and numerical stress–strain curves. The fuzzy logic allows analyzing the variation of elastic–plastic material response when some imprecisions or uncertainties of input parameters are taken into consideration.

show abstract

Section: Fuzzy Logic Analysismentioning

confidence: 99%

Identification of Chaboche–Lemaitre combined isotropic–kinematic hardening model parameters assisted by the fuzzy logic analysis

Wójcik

Skrzat

2020

Acta Mech

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Here w N (t) and ψ N (t) are the vectors with components, which are the Fourier coefficients in the expansion for the displacement (8) and the Airy stress function (9). The number N ×N is the total number of the degrees of freedom of the system (12), ( 13), a number of independent elements of the vectors w N (t) and ψ N (t).…”

Section: Governing Equationsmentioning

confidence: 99%

“…The shape of the membership functions (trapezoidal and triangular) have been chosen using the trial and error method, while the ranges of these functions were based on the uncontrolled dynamic model. Of course, all or some of these parameters can be obtained by a global optimization method, such as genetic algorithms [9].…”

Section: Governing Equationsmentioning

confidence: 99%

Adaptive Neuro-Fuzzy vibration control of a smart plate

Muradova¹,

Tairidis²,

Stavroulakis³

2017

Numerical Algebra, Control &Amp; Optimization

View full text Add to dashboard Cite

In the present paper, the vibration supression of a smart plate with the use of ANFIS (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) is investigated. The whole system consists of a nonlinear mechanical model, which is an extension of the von Kármán plate model with control. The structure is subjected to external disturbances and generalized control forces. Initial and boundary conditions are set up. The initial boundary value problem is spatiallydiscretized by a time spectral method. The obtained discretized model is a system of nonlinear ordinary differential equations (ODEs) with respect to time. A neuro-fuzzy inference system is built and tested in order to create a nonlinear controller for the vibration supression of the plate. More specifically, a Sugeno-type fuzzy inference system is employed and trained through ANFIS. The inputs of the controller are the displacement and the velocity and the output is the control force. An effective optimization procedure is proposed and numerical results are presented.

show abstract

“…The results were very smooth as well. In this section, fuzzy control of smart plates under delamination conditions is examined (Tairidis, et al, 2015b), (Koutsianitis, et al, 2015), (Koutsianitis, et al, 2016), (Koutsianitis, et al, 2016b). In order to be able to describe delamination phenomena, one may consider a layerwise model with adhesive material, as the one described in section 3.5.…”

Section: Further Tuning By Changing the Defuzzification Methodsmentioning

confidence: 99%

“…However, such phenomena attracts interest, as loadings capable of causing failures of this extent actually exist. The results of these cases are presented in detail in (Koutsianitis, et al, 2016b).…”

Section: Delamination Of 50% Of the Actuator For The Mechanical Modelmentioning

confidence: 99%

Optimal design of smart structures with intelligent control

Tairidis¹,

Ταϊρίδης²

View full text Add to dashboard Cite

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετώνται μοντέλα σύνθετων ευφυών πολύφυλλων κατασκευών όπως δοκοί και πλάκες με αισθητήρες και διεγέρτες από πιεζοηλεκτρικά υλικά υπό την επίδραση δυναμικών εξωτερικών φορτίσεων. Η διακριτοποίηση των φορέων γίνεται με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Πρώτος στόχος της διατριβής είναι η ανάπτυξη αξιόπιστων συστημάτων ελέγχου και η σύνδεσή τους με αλγορίθμους αριθμητικής ολοκλήρωσης για τη μελέτη δυναμικών συστημάτων. Για την κατασκευή των ελεγκτών γίνεται χρήση εργαλείων ασαφούς συνεπαγωγής και τεχνητών νευρωνικών δικτύων. Στις κατασκευές που μελετώνται υπεισέρχεται πάντοτε κάποιος σημαντικός βαθμός αβεβαιότητας λόγω ατελειών και σφαλμάτων τόσο των ελεγκτών όσο και του ίδιου του μοντέλου. Ειδικά στις πολυστρωματικές κατασκευές, διάφορες αστοχίες, όπως για παράδειγμα η αποκόλληση μεταξύ των διαφόρων στρωμάτων, κόπωση ή άλλες βλάβες μπορούν να εμφανιστούν και τροποποιούν το μηχανικό μοντέλο κατά τη διάρκεια της ζωής του. Συνεπώς, δεύτερος στόχος της διατριβής είναι η δημιουργία κατάλληλου εύρωστου ελεγκτή ο οποίος μπορεί να λειτουργήσει παρά την ύπαρξη ατελειών και σφαλμάτων τόσο στα στοιχεία του ελεγκτή (αισθητήρες, ελλιπείς μετρήσεις) όσο και του ίδιου του μοντέλου (απλοποιήσεις της θεωρίας, ατέλειες, κόπωση υλικού). Για την μελέτη των φαινομένων αυτών, καθώς και για την ελαχιστοποίηση των σφαλμάτων που προαναφέρθηκαν, επιχειρείται μία γενίκευση των κλασικών θεωριών, προκειμένου να συμπεριληφθούν οι απώλειες ενέργειας στα διάφορα στρώματα με τα συγκολλητικά υλικά. Όσον αφορά στον έλεγχο, τα εργαλεία κλασικού ελέγχου συχνά συναντούν αρκετούς περιορισμούς στη μελέτη τέτοιων προβλημάτων. Για το λόγο αυτό προτείνεται η χρήση ευφυών ασαφών και νευροασαφών διατάξεων. Μάλιστα για την μεγιστοποίηση της αποδοτικότητας των προτεινόμενων ελεγκτών, τα χαρακτηριστικά τους ρυθμίζονται με χρήση αλγορίθμων ολικής βελτιστοποίησης. Πιο συγκεκριμένα, οι ελεγκτές αρχικά σχεδιάζονται και υπόκεινται σε διαδικασία βελτιστοποίησης τόσο με χρήση νευροασαφών συστημάτων, όσο και εργαλείων ολικής βελτιστοποίησης. Ως παράπλευρο αποτέλεσμα, παρουσιάζεται κάποια ενδεικτική εφαρμογή από το πεδίο των μικρομηχανικών συντονιστών για την μάστευση ενέργειας.

show abstract

Effectiveness of optimized fuzzy controllers on partially delaminated piezocomposites

Cited by 8 publications

References 29 publications

Identification of Chaboche–Lemaitre combined isotropic–kinematic hardening model parameters assisted by the fuzzy logic analysis

Identification of Chaboche–Lemaitre combined isotropic–kinematic hardening model parameters assisted by the fuzzy logic analysis

Adaptive Neuro-Fuzzy vibration control of a smart plate

Optimal design of smart structures with intelligent control

Contact Info

Product

Resources

About