Active vibration control of a smart beam under rotation

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Beache, Kemrom Vidol Ariel
• Orientador(a): Fenili, André
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal do ABC
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• Link de acesso: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=105965&midiaext=74219; http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=105965&midiaext=74219/index.php?codigo_sophia=105965&midiaext=74216

Uma viga em rotação é equipada com sensores e atuadores piezoelétricos em conjunto com um controlador proporcional-derivativo (PD) ou um controlador do tipo regulador linear quadrático (LQR) para comparação. O objetivo dos controladores é a minimização da deflexão na extremidade livre da estrutura devido ao seu movimento em torno do eixo de rotação. Utilizando o efeito piezoelétrico ¿ a geração de uma voltagem quando a estrutura está sujeita a uma tensão mecânica ¿ e, inversamente, a geração de uma deformação quando sujeito a uma voltagem, a estrutura do tipo viga é considerada como um sistema inteligente, tendo a capacidade de detectar e corrigir deflexões ao longo de seu comprimento. Usando as equações de Lagrange, a equação governante do movimento é obtida para a viga. A força (momento) e a rigidez da cerâmica piezoelétrica são subsequentemente adicionadas à equação governante da viga. A função de Heaviside é usada para a localização do atuador piezoelétrico ao longo da viga. A posição do atuador piezoelétrico varia a partir da extremidade engastada até a extremidade livre da viga ocupando três diferentes posições. O comprimento do atuador piezoelétrico é de um terço do comprimento da viga. O melhor posicionamento do piezoelétrico dentre os investigados é determinado para os três primeiros modos de vibração. Duas técnicas de controle linear são investigadas com o objetivo de eliminar a vibração na estrutura flexível: PD e LQR. O grau de liberdade associado ao movimento de rotação da viga (e suas derivadas) é prescrito por meio de um perfil pré-definido.