Fuzzy heuristic control of an electrodynamic shaker in accelerated HALT/HASS tests

Abstract

This study aims to develop and implement a control algorithm based on heuristic methods to be used in vibration-accelerated tests performed by an electrodynamic shaker for HALT (Highly Accelerated Life Tests) and HASS (Highly Accelerated Stress Screening). In such tests, these controllers should be robust to accommodate resonance effects in the test specimen and shaker that can affect the system’s dynamics. Two control systems are designed: (i) a Fuzzy Logic Control and (ii) a traditional PID control, both implemented using an electrodynamic shaker to control mechanical stress and acceleration levels in a test specimen under HALT/HASS. The obtained experimental results show that both control systems presented similar behavior, occurring minor overshoots and negligible residual steady-state errors at both constant and sine sweep tests for acceleration and stress level control.

Este estudio tiene como objetivo desarrollar e implementar un algoritmo de control basado en métodos heurísticos con el fin de ser utilizados en las pruebas acelerada de vibración realizados por un agitador electrodinámico para HALT (Highly Accelerated pruebas de vida) y HASS (Highly Accelerated Stress Screening). En estas pruebas, estos controladores deben ser robustos para dar cabida a los efectos de resonancia en la muestra de ensayo y agitador que pueden afectar a la dinámica del sistema. Dos sistemas de control están diseñados: (i) un control de lógica difusa y (ii) un control PID tradicional, tanto implementan utilizando un agitador electrodinámico con el fin de controlar los niveles de estrés y aceleración mecánicos en una muestra de ensayo bajo HALT/HASS. Los resultados experimentales obtenidos muestran que os dos sistemas de control presentan un comportamiento similar, aún que se producen sobre impulsos menores y los errores de estado estacionario residuales son insignificantes en ambas pruebas de vibración sinusoide constante y barrido para el control de la aceleración y el nivel de estrés mecánico.