Controle de aceleração de uma máquina de vibração eletrodinâmica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Della Flora, Leandro
Data de Publicação: 2005
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8438
Resumo: This work presents the development of a novel digital acceleration controller for sinusoidal vibration tests using switching-mode AC power source (ACPS) fed electrodynamic vibration machines. The proposed scheme is based on the interaction of two control loops: one for the shaker's acceleration regulation and another for the ACPS output voltage control. A robust model reference adaptive algorithm (RMRAC) is used in the voltage control loop. To reduce the effects caused by the plant's parameters variations as well harmonic vibrations and resonances of the test specimen, the acceleration feedback controller is augmented with a feedforward and a robust controller. Experimental results show that the proposed system is capable to achieve excellent acceleration reference tracking performance and robustness in the closed loop control from 20 Hz to 200 Hz. Investigations shall be performed to evaluate the response of this scheme when controlling vibrations as fast as 2000 Hz. A specific instrumentation system has been developed to feedback the electrodynamic vibration machine's acceleration. The proposed solution employs piezoelectric accelerometers, voltage mode preamplifiers, circuit for signal conditioning, analog to digital conversion and filtering. A study concerning the commonly used vibration measurement techniques and the design procedure, simulation, implementation and experimental results are described in detail.
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spelling 2017-05-292017-05-292005-03-24DELLA FLORA, Leandro. Acceleration control of an electrodynamic vibration machine. 2005. 128 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2005.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8438This work presents the development of a novel digital acceleration controller for sinusoidal vibration tests using switching-mode AC power source (ACPS) fed electrodynamic vibration machines. The proposed scheme is based on the interaction of two control loops: one for the shaker's acceleration regulation and another for the ACPS output voltage control. A robust model reference adaptive algorithm (RMRAC) is used in the voltage control loop. To reduce the effects caused by the plant's parameters variations as well harmonic vibrations and resonances of the test specimen, the acceleration feedback controller is augmented with a feedforward and a robust controller. Experimental results show that the proposed system is capable to achieve excellent acceleration reference tracking performance and robustness in the closed loop control from 20 Hz to 200 Hz. Investigations shall be performed to evaluate the response of this scheme when controlling vibrations as fast as 2000 Hz. A specific instrumentation system has been developed to feedback the electrodynamic vibration machine's acceleration. The proposed solution employs piezoelectric accelerometers, voltage mode preamplifiers, circuit for signal conditioning, analog to digital conversion and filtering. A study concerning the commonly used vibration measurement techniques and the design procedure, simulation, implementation and experimental results are described in detail.Esse trabalho apresenta o desenvolvimento de um novo tipo de controlador digital de aceleração para ensaios com vibrações senoidais em máquinas de vibra ção eletrodinâmicas supridas por fontes de potência CA com comutação. O esquema proposto é baseado na interação entre duas malhas de controle: uma para regulação de aceleração da máquina de vibração e outra para ajuste da tensão de saída da fonte de potência CA. Um algoritmo adaptativo robusto por modelo de referência (RMRAC) é utilizado na malha de controle de tensão. Os efeitos de variações paramétricas existentes na planta bem como de vibrações harmônicas e ressonâncias do objeto ensaiado são minimizados com o uso de um controlador feedforward e um controlador feedforward robusto na malha de aceleração. Resultados experimentais demonstram que o sistema proposto é capaz de garantir excelente rastreamento da aceleração de referência e robustez em malha fechada entre 20 Hz e 200 Hz, necessitando ainda de investigação para controle de vibrações tão rápidas quanto 2000 Hz. A realimentação da aceleração da máquina é realizada com o desenvolvimento de uma instrumentação adequada a esse fim. A solução proposta utiliza acelerômetros piezoelétricos, pré-amplificadores modo tensão, circuito para condicionamento de sinais, conversão analógico-digital e filtragem. Um estudo sobre as principais técnicas utilizadas em medições de vibrações bem como a metodologia de projeto, simulação, implementação e testes experimentais são descritos detalhadamente.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal de Santa MariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFSMBREngenharia ElétricaEnsaios de vibraçãoVibradores eletrodinâmicosFontes de potência CA com comutaçãoControle adaptativo robusto por modelo de referênciaControle feedforwardAcelerômetros piezoelétricosVibration testsElectrodynamic shakerSwitching-mode AC power sourceRobust model reference adaptive controlFeedforward controlPiezoelectric accelerometerCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAControle de aceleração de uma máquina de vibração eletrodinâmicaAcceleration control of an electrodynamic vibration machineinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisGründling, Hilton Abíliohttp://lattes.cnpq.br/6128096609162437Carati, Emerson Giovanihttp://lattes.cnpq.br/8681744957229767Pinheiro, José Reneshttp://lattes.cnpq.br/2333794966860226Hey, Hélio Leãeshttp://lattes.cnpq.br/8993475915541103http://lattes.cnpq.br/8012335197305029Della Flora, Leandro300400000007400500500500500300d35eb922-37c6-47fb-afb6-6a40154fb790c3b98d57-edcc-4d6e-88b4-87ac70686a770cf81382-eb6b-471e-bbf3-cb9d2d2f5cc4d18bd681-bab1-42a2-8e9f-0412560790a112c67917-1069-4eea-a1de-e97877824117info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMORIGINALLEANDRO DELLA FLORA.pdfapplication/pdf3268982http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8438/1/LEANDRO%20DELLA%20FLORA.pdf73e25836f833b8b3561026b45a7cc722MD51TEXTLEANDRO DELLA FLORA.pdf.txtLEANDRO DELLA FLORA.pdf.txtExtracted texttext/plain134703http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8438/2/LEANDRO%20DELLA%20FLORA.pdf.txtab29d4112f879fce96bddb1da2131160MD52THUMBNAILLEANDRO DELLA FLORA.pdf.jpgLEANDRO DELLA FLORA.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5289http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8438/3/LEANDRO%20DELLA%20FLORA.pdf.jpg21e159b8ccf875f1edc99903e1a80850MD531/84382023-04-25 16:02:00.846oai:repositorio.ufsm.br:1/8438Repositório Institucionalhttp://repositorio.ufsm.br/PUBhttp://repositorio.ufsm.br/oai/requestopendoar:39132023-04-25T19:02Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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