Aplicação de técnicas de controle ativo de vibrações em sistemas mecânicos

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Silva, Camila Albertin Xavier da
• Orientador(a): Koroishi, Edson Hideki
• Banca de defesa: Cavalini Junior, Aldemir Aparecido , Koroishi, Edson Hideki , Palacios, Rodrigo Henrique Cunha
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Cornelio Procopio
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Vibração; Teoria do controle; Medidas eletromagnéticas; Vibration; Control theory; Electromagnetic measurements
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5449

O presente trabalho propõe o controle ativo de vibração em uma viga de material compósito por meio da utilização de atuadores eletromagnéticos. A vantagem do uso destes atuadores é a aplicação da força de controle sem contato mecânico. Com o intuito de avaliar o desempenho de diferentes técnicas de controle, foram aplicadas as seguintes técnicas de controle: Controle Ótimo, especificamente o regulador quadrático linear via desigualdades matriciais lineares, controle Fuzzy e controle Neuro-Fuzzy. O modelo matemático da viga foi obtido através do algoritmo do ERA/OKID, que consiste em um método de identificação usado para identificar parâmetros modais em estruturas complexas. Com o modelo matemático, foram projetados os controladores, sendo estes responsáveis pela determinação do esforço de controle. Os atuadores eletromagnéticos são responsáveis pela aplicação dos esforços de controle para a redução da amplitude de vibração do sistema. A partir daí, foram realizadas simulações numéricas e testes experimentais, nas quais a atenuação da vibração do sistema foi obtida em ambos os procedimentos, e nos três tipos de controladores, avaliada através das respostas tanto no domínio do tempo como no domínio da frequência. Os controladores apresentaram um tempo de acomodação no domínio do tempo em cerca de meio a um segundo e no domínio da frequência apresentaram uma atenuação do primeiro modo de vibrar em cerca de noventa por cento. Por fim, analisou-se a robustez dos controladores a partir da variação de +/- 20% inserida na matriz dinâmica do sistema, na qual os controladores se mostraram robustos, validando assim a metodologia estudada.