Análise teórico-experimental de controladores para sistemas hidráulicos
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Data de Publicação: | 2006 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSC |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/88367 |
Resumo: | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
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Universidade Federal de Santa CatarinaPereira, Pedro Ivo InacioGuenther, RaulDe Negri, Victor Juliano2012-10-22T08:10:32Z2012-10-22T08:10:32Z20062006235295http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/88367Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaO presente trabalho trata do projeto e implementação experimental de controladores para o seguimento de trajetórias em um atuador hidráulico constituído por uma válvula direcional proporcional assimétrica e um cilindro diferencial de dupla ação. Os atuadores hidráulicos possuem grande potencial de aplicação nas indústrias de construção civil, equipamentos agrícolas, manuseio de materiais, mineração, siderurgia, aviação, marinha, processos de manufatura e lazer devido, dentre outras vantagens, a uma alta relação força/dimensão e flexibilidade de instalação. Todavia, estes atuadores apresentam características dinâmicas e não-linearidades que dificultam o seu controle em malha fechada em aplicações que requerem alto desempenho. Neste trabalho, analisa-se a influência da dinâmica da válvula direcional proporcional no comportamento do sistema e no projeto e desempenho dos controladores clássicos (P, PI, compensador de avanço e atraso de fase e controlador de estados), do controlador proporcional com "forward loop" e do controlador em cascata fixo (CC) com e sem compensação do vazamento. Para tanto foram feitos modelos lineares e não-lineares de 3a e 5a ordem do atuador hidráulico, onde os modelos de 3a ordem desconsideram a dinâmica da válvula e os modelos de 5a ordem consideram tal dinâmica. É proposto um modelo não-linear para representar o vazamento interno na válvula direcional proporcional e a inclusão de um termo na lei de controle do controlador em Cascata para compensar tal vazamento. Analisa-se a influência de perturbações externas (força peso e força de mola) no controle de posição e seguimento de trajetória aplicados ao atuador hidráulico, utilizando uma bancada de testes vertical, onde é possível aplicar força externa e carregamentos variáveis no atuador hidráulico, simulando situações reais vividas por esses componentes no meio industrial. A zona-morta da válvula é identificada e compensada através da análise da dinâmica das pressões no sistema de atuação. Resultados experimentais ilustram as principais características dos controladores, permitindo estabelecer uma relação custo/benefício dos mesmos, uma vez que o número de sensores envolvidos e a capacidade computacional requerida variam de acordo com o tipo de controlador.163 f.| il., grafs., tabs.porFlorianópolis, SCEngenharia mecânicaControle hidraulicoSistemas hidráulicosAnálise teórico-experimental de controladores para sistemas hidráulicosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL235295.pdfapplication/pdf2909566https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/88367/1/235295.pdfa55c6524e8d1cd27abedecfd123c49c8MD51TEXT235295.pdf.txt235295.pdf.txtExtracted Texttext/plain277511https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/88367/2/235295.pdf.txtc9f997e9adef90e2ea3c0b36da017806MD52THUMBNAIL235295.pdf.jpg235295.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1341https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/88367/3/235295.pdf.jpg4530c69fa7ee15ab9020eb391c2dfd94MD53123456789/883672013-05-04 23:14:27.649oai:repositorio.ufsc.br:123456789/88367Repositório de PublicaçõesPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732013-05-05T02:14:27Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false |
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