Análise computacional de sistemas multicorpos.

• Ano de defesa: 2006
• Autor(a) principal: Glauco Oaklonde de Campos Pacheco
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Tecnológico de Aeronáutica
• Palavras-chave em Português: Simulação computadorizada; Modelos matemáticos; Análise estrutural dinâmica; Robótica; Controle; Engenharia mecânica
• Link de acesso: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=315

Neste texto, será apresentada a teoria básica da dinâmica computacional, juntamente com alguns métodos de solução para as equações diferenciais-algébricas de movimento. Neste contexto, uma melhoria de um método de ortogonalização existente para solução numérica das equações de movimento será apresentada, caracterizando a contribuição científica deste texto. Do ponto de vista aplicado, foi desenvolvido um programa computacional visando à simulação computacional de sistemas multicorpos. O método implementado neste programa permite a simulação de sistemas rígidos holonômicos arbitrários, conectados por juntas de vários tipos, onde esses sistemas rígidos podem conter cadeias fechadas. As únicas exceções referem-se a situações de contato e impacto, não incorporadas no programa desenvolvido. A simulação de sistemas flexíveis não foi implementada. Contudo, como o programa permite a criação de conjuntos mola-amortecedor lineares e angulares, a representação de barras flexíveis por meio de parâmetros concentrados é simples de ser introduzida. O programa desenvolvido permite ainda ao usuário a inserção de funções MATLAB, abrindo caminho para a implementação de controladores para os sistemas multicorpos. O programa elaborado foi validado utilizando-se alguns exemplos teste, onde cada exemplo concentra-se num aspecto distinto, como complexidade computacional do método de solução, estudo de cadeias fechadas, bem como a análise de sistemas tridimensionais, onde os resultados obtidos com o programa desenvolvido foram comparados, em termos de acurácia e eficiência, com aqueles fornecidos pelo programa comercial ADAMS. Foi realizada ainda uma aplicação do programa a um robô com três graus de liberdade, controlado pela técnica de torque computado, visando ilustrar a possibilidade de integração do programa desenvolvido com o Matlab. Por fim, cabe ressaltar que o intuito do programa implementado é que este sirva como mais uma ferramenta disponível para a análise computacional na área de robótica do Instituto. Contudo, devido à generalidade do programa, capaz de simular sistemas multicorpos além daqueles comumente encontrados no domínio da robótica, é esperado que este sirva para as inúmeras áreas onde a análise computacional de sistemas multicorpos se faz necessária.