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.
id UFSM_4dc4a097ba720738fa587c7dc5413c6a
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/8438
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Controle de aceleração de uma máquina de vibração eletrodinâmicaAcceleration control of an electrodynamic vibration machineEnsaios 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 ELETRICAThis 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.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorEsse 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.Universidade Federal de Santa MariaBREngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaGründling, Hilton Abíliohttp://lattes.cnpq.br/6128096609162437Carati, Emerson Giovanihttp://lattes.cnpq.br/8681744957229767Pinheiro, José Reneshttp://lattes.cnpq.br/2333794966860226Hey, Hélio Leãeshttp://lattes.cnpq.br/8993475915541103Della Flora, Leandro2017-05-292017-05-292005-03-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfDELLA 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/1/8438porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2023-04-25T19:02:00Zoai:repositorio.ufsm.br:1/8438Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2023-04-25T19:02Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Controle de aceleração de uma máquina de vibração eletrodinâmica
Acceleration control of an electrodynamic vibration machine
title Controle de aceleração de uma máquina de vibração eletrodinâmica
spellingShingle Controle de aceleração de uma máquina de vibração eletrodinâmica
Della Flora, Leandro
Ensaios de vibração
Vibradores eletrodinâmicos
Fontes de potência CA com comutação
Controle adaptativo robusto por modelo de referência
Controle feedforward
Acelerômetros piezoelétricos
Vibration tests
Electrodynamic shaker
Switching-mode AC power source
Robust model reference adaptive control
Feedforward control
Piezoelectric accelerometer
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Controle de aceleração de uma máquina de vibração eletrodinâmica
title_full Controle de aceleração de uma máquina de vibração eletrodinâmica
title_fullStr Controle de aceleração de uma máquina de vibração eletrodinâmica
title_full_unstemmed Controle de aceleração de uma máquina de vibração eletrodinâmica
title_sort Controle de aceleração de uma máquina de vibração eletrodinâmica
author Della Flora, Leandro
author_facet Della Flora, Leandro
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Gründling, Hilton Abílio
http://lattes.cnpq.br/6128096609162437
Carati, Emerson Giovani
http://lattes.cnpq.br/8681744957229767
Pinheiro, José Renes
http://lattes.cnpq.br/2333794966860226
Hey, Hélio Leães
http://lattes.cnpq.br/8993475915541103
dc.contributor.author.fl_str_mv Della Flora, Leandro
dc.subject.por.fl_str_mv Ensaios de vibração
Vibradores eletrodinâmicos
Fontes de potência CA com comutação
Controle adaptativo robusto por modelo de referência
Controle feedforward
Acelerômetros piezoelétricos
Vibration tests
Electrodynamic shaker
Switching-mode AC power source
Robust model reference adaptive control
Feedforward control
Piezoelectric accelerometer
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
topic Ensaios de vibração
Vibradores eletrodinâmicos
Fontes de potência CA com comutação
Controle adaptativo robusto por modelo de referência
Controle feedforward
Acelerômetros piezoelétricos
Vibration tests
Electrodynamic shaker
Switching-mode AC power source
Robust model reference adaptive control
Feedforward control
Piezoelectric accelerometer
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description 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.
publishDate 2005
dc.date.none.fl_str_mv 2005-03-24
2017-05-29
2017-05-29
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv DELLA 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/1/8438
identifier_str_mv DELLA 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.
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8438
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
BR
Engenharia Elétrica
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
BR
Engenharia Elétrica
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1805922174746230784