Réalisation d'un sensori-actuateur piézoélectrique pour le contrôle actif harmonique vibro-acoustique

La réduction du bruit rayonné par une paroi est une préoccupation pour toutes les applications où un fort bruit peut être transmis par le biais d’une cloison. Dans de tels cas, on peut faire appel à des méthodes de contrôle actif vibro-acoustique pour injecter (ou "absorber") de l’énergie vibratoire dans la paroi dans le but d’en réduire le rayonnement acoustique. Dans le cas du contrôle actif vibratoire décentralisé, la mise en oeuvre demande l’installation de plusieurs unités actionneur/capteur co-localisés indépendantes qui sont réparties sur la surface. L’utilisation d’un sensori-actuateur – transducteur qui peut actionner et mesurer simultanément – est intéressante pour obtenir une co-localisation parfaite. La réalisation par un piézoélectrique assure en plus la dualité des variables d’entrée et de sortie ce qui permet de créer un port Hamiltonien sur la structure. Le défi est la conception d’une électronique et d’un algorithme de compensation capable d’isoler explicitement la partie du courant électrique mesuré par le sensori-actuateur, qui correspond à la vibration globale de la structure à laquelle il est couplé. Ce dernier n’étant qu’une fraction du courant qui traverse le piézoélectrique, qui inclut aussi un courant dû au fonctionnement électrique du sensori-actuateur et un courant découlant d’une déformation locale non liée à la vibration globale et au rayonnement acoustique de la structure. L’objectif de ce mémoire est de présenter la conception et la validation d’un sensori-actuateur piézoélectrique pouvant être utilisé pour faire du contrôle actif harmonique de vibrations d’une plaque. Le circuit électronique du sensori-actuateur est d’abord présenté, de même que la démarche pour le choix des composants. Puis, le courant mesuré à l’aide de ce circuit est validé en regard du courant théorique attendu. Une correction dans le domaine fréquentiel du courant mesuré est proposée afin d’isoler la partie du courant correspondant à la vibration globale de la plaque. Cette correction est obtenue expérimentalement et son efficacité a été vérifiée par une mesure de la vitesse transversale de la plaque à la position du sensori-actuateur. Ce sensori-actuateur a ensuite été utilisé comme transducteur lors d’essais de contrôle actif de vibrations. Les performances d’atténuation des vibrations obtenues ont été au moins comparables à ce qui est obtenu avec l’utilisation d’un couple actionneur/capteur co-localisés. La nécessité de tenir compte de l’effet local du piézoélectrique sur la structure a aussi été mise en évidence. L’originalité du sensori-actuateur piézoélectrique présenté ici tient du fait que la compensation complète du signal est toute numérique et appliquée en temps réel.

Name thesis:degree_name

M. Sc. A.

Level thesis:degree_level

Maîtrise

Discipline thesis:degree_discipline

Génie mécanique

Grantor dc:publisher

Université de Sherbrooke

Year dc:date.issued

2015

Author dc:creator

• Pelletier, Anik

Advisors dc:contributor.advisor

• Berry, Alain
• Micheau, Philippe

• Sensori-actuateur
• Piézoélectrique
• Contrôle actif harmonique
• Vibrations

Language dc:language.iso

fr

Handle dc:identifier.uri

http://hdl.handle.net/11143/6833

OAI identifier oai:identifier

oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/6833