Dans le passé, la conception de la structure des machines-outils et de leur contrôleur était faite de manière séparée. Comme actuellement, l'usinage se fait à plus grande vitesse, cette séparation dans la façon de concevoir n'est plus adaptée étant donné le fort couplage entre la machine et le contrôleur dynamique. Donc une simulation couplée entre une analyse dynamique de structure et une boucle active de régulation devient nécessaire pour une conception correcte de l'ensemble.

Pour l'analyse des structures asservis, les possibilités suivantes sont disponibles:

Eléments de contrôle linéaire:

• contrôleur PID,
• contrôleur cascade.

Ces contrôleurs lient un état vibratoire (mesuré par un capteur) avec une force pilotée en utilisant les paramètres classiques d'une boucle de régulation. Les éléments de contrôle linéaire sont traités de la même manière que n'importe quel autre élément: ils sont définis par leur topologie en relation avec certaines propriétés. De plus, il peut y avoir une nombre quelconque des éléments de contrôle dans un modèle. Pour simplifier la mise en données des éléments de contrôle et de leurs différents paramètres, elle peut se faire directement sous VisPER.

Méthodes de résolution:

Les éléments de contrôle linéaire sont utilisables uniquement en analyse dynamique, en particulier avec les méthodes de resolution suivantes:

• Réponse directe au cours du temps ou en fonction de la fréquence.
• Réponse modale au cours du temps ou en fonction de la fréquence, dont la base modale est enrichie par des modes de déformée statique pour représenter les variables de l'état interne de l'élément de contrôle.
• Analyse modale complexe afin d'évaluer les effets des contrôleurs sur le comportement dynamique.

Modes additionnels de deformée statique:

En plus de la représentation des variables de l'état interne dans l'espace modale, l'addition de modes de déformée statique à la base modale permet d'améliorer la précision des résultats pour les méthodes de resolution associées.

Elément de contrôle non-linéaire:

De plus, pour des asservissements non-linéaires, un autre élément de contrôle est disponible, où la relation entre la force pilotée avec n'importe quelle valeur résultante est décrite par une fonction générale comme par exemple, un sous-programme utilisateur en FORTRAN ou en C. A cause des non-linéarités, l'application de cet élément est restreinte à la réponse tempo-reelle ou modale.

Active damping of a vibrating CFRP girder, stresses in first ply,
simultaneous view on both sides of girder.