Dinâmica não linear e controle de osciladores inteligentes

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Freitas Neto, Felipe Rodrigues de
• Orientador(a): Bessa, Wallace Moreira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Estruturas inteligentes; Controle não linear; Controle inteligente; Vibrações mecânicas; Compósitos com ligas com memoria de forma; Caos
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32230

Problemas envolvendo vibrações mecânicas são comuns em praticamente todos os ramos da indústria. Para tentar suprimir ou controlar essas vibrações foram desenvolvidos vários métodos e técnicas ao longo das ultimas décadas e continua nos dias atuais, principalmente devido as crescentes necessidades da engenharia. Entre as técnicas utilizadas pode ser citado o uso de materiais ou estruturas inteligentes. Estes materiais apresentam um comportamento não linear e, a depender dos parâmetros do sistema dinâmico que os empregam, podem apresentar respostas periódicas, quase periódicas e caóticas. Diante dessa riqueza de respostas há um aumento na complexidade de predizer seu comportamento e em aplicar uma técnica de controle de modo eficaz. O presente trabalho, apresenta um estudo da dinâmica não linear de um oscilador com materiais inteligentes e busca levar o sistema a um estado desejado utilizando uma técnica de controle robusto auxiliada por uma Rede Função Base Radial. Uma demonstração da robustez da técnica é apresentada utilizando a teoria da estabilidade de Lyapunov e o lema de Barbalat. Antes da aplicação desta técnica de controle é feito um estudo prévio do comportamento estático de Compósitos com Ligas com Memória de Forma (CLMF), seguido de um estudo dinâmico onde são exploradas ferramentas como o Diagrama de Bifurcação e o Maior Expoente de Lyapunov para extrair mais informações sobre a dinâmica apresentada por osciladores com tais materiais. São apresentados casos específicos que buscam verificar a efetividade da técnica de controle, que deve apresentar robustez, capacidade de aprendizado, de adaptação e de predição. Como resultado, a técnica de controle usada foi capaz de controlar osciladores com Ligas com Memória de Forma (LMF) e Compósitos com Ligas com Memoria de Forma diante de não-linearidades tipo histerese, zona-morta e saturação, com flutuações nos parâmetros e com o desconhecimento da dinâmica do sistema. A técnica de controle também foi capaz de controlar respostas caóticas do oscilador.