Dinâmica e controle de caos de um sistema pendular com memória de forma

• Autor(a) principal: Costa, Dimitri Danulussi Alves
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/6409
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Engenharia mecânica; Dinâmica não-linear; Controle de caos

Este trabalho desenvolve um estudo sobre a dinâmica e o controle de um sistema mecânico pendular composto por elementos de liga com memória de forma (SMA). A dinâmica do sistema é modelada assumindo que o comportamento termomecânico da SMA é descrito através de um modelo constitutivo polinomial dependente da temperatura. Apresenta-se uma investigação numérica do sistema mostrando comportamentos como órbitas periódicas de períodos variados, coexistência de múltiplas órbitas, caos transiente e caos. Todos os comportamentos são comprovados pelo cálculo dos expoentes de Lyapunov. A técnica de realimentação com estados defasados estendidos é aplicada para o controle do sistema considerando-se dois tipos de controladores: mecânico e térmico. A estabilidade das órbitas é avaliada através dos multiplicadores de Floquet. Para o controlador mecânico, apresenta-se uma discussão sobre a estabilidade de órbitas subharmônicas e sobre a relação entre consumo energético, tempo de estabilização e os parâmetros do controlador. O controlador com temperatura explora o comportamento termomecânico da SMA, investigando a sua viabilidade considerando suas limitações decorrentes de suas restrições temporais. Os resultados indicam que é viável utilizar atuadores de SMA no controle de caos e as relações entre os multiplicadores de Floquet de uma órbita e o controle.