Controlo ativo de estruturas com elementos piezoelétricos: diferentes estratégias de controlo

• Autor(a) principal: Duarte, Jorge Augusto Rocha
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/14407
• topic: Engenharia mecânica; Materiais piezoeléctricos; Estruturas - Vibrações; Controlo automático

Na maioria dos casos, as vibrações podem ser consideradas inevitáveis e indesejáveis. Devido à atual tendência de criar estruturas cada vez mais leves e rápidas e devido aos atuais métodos de construção (soldadura e colagem), estas tornam-se mais suscetíveis ao aumento das tensões e dos fenómenos de fadiga. Para contornar este problema, nestes últimos anos tem aumentado o interesse mostrado no desenvolvimento e utilização de estruturas inteligentes. O seu propósito é a redução ou eliminação das vibrações, sempre que estas são indesejáveis, como é o caso de instrumentos cuja qualidade e precisão são incompatíveis com vibrações. Nas estruturas criticas já se utilizam mecanismos de controlo ativo de vibrações extremamente eficazes, o problema prende-se com o investimento da sua implementação e com a quantidade de energia despendida no controlo. Os objetivos passam por encontrar formas de controlo tão ou mais eficazes do que os controladores atuais mas, acima de tudo, mais eficientes, contribuindo para a criação de sistemas autossuficientes. O presente trabalho tem como objetivo geral estudar e comparar a eficácia e eficiência de diferentes controladores, nomeadamente, CGVF, atuação pulsada e LQR. Estudou-se a influência de truncar o sinal de atuação, variar a sua amplitude em atuação pulsada e dividi-lo em vários pulsos mais pequenos. Para isto, realizou-se um estudo experimental onde se implementou os diversos controladores num Arduíno para depois se analisar a sua eficiência relativa. Foi ainda criada uma interface que permite selecionar o controlador, ajustar os parâmetros de controlo e, com base na resposta do sistema, calcular automaticamente a eficácia do controlador.