Controle ativo de vibrações em uma viga flexível utilizando atuadores eletromagnéticos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Willian Faria dos
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27466
Resumo: O presente trabalho dedica-se a implementação da técnica de controle ativo de vibrações em uma viga flexível engastada utilizando atuadores eletromagnéticos. Para o projeto e validação dos controladores, inicialmente a estrutura foi construída e o comportamento dinâmico pode ser caracterizado, obtendo a Função Resposta em Frequência experimental. Para a simulação da estrutura, a teoria de viga de Euler-Bernoulli foi utilizada para modelagem em elementos finitos. A técnica do problema inverso em conjunto com o método heurístico de otimização, evolução diferencial, permitiu a identificação dos parâmetros desconhecidos da estrutura, minimizando a diferença entre a FRF simulada e experimental, permitindo obter um modelo representativo do sistema real. A partir deste modelo, o controlador foi projetado utilizando a lógica Fuzzy, sendo este controlador responsável por determinar o esforço de controle. Os atuadores eletromagnéticos não-lineares são responsáveis por aplicar os esforços do controlador diretamente na estrutura para estabilização do sistema. As respostas foram analisadas no domínio do tempo e no domínio da frequência. Por fim, a metodologia foi validada aplicando o controle experimental na estrutura.
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A técnica do problema inverso em conjunto com o método heurístico de otimização, evolução diferencial, permitiu a identificação dos parâmetros desconhecidos da estrutura, minimizando a diferença entre a FRF simulada e experimental, permitindo obter um modelo representativo do sistema real. A partir deste modelo, o controlador foi projetado utilizando a lógica Fuzzy, sendo este controlador responsável por determinar o esforço de controle. Os atuadores eletromagnéticos não-lineares são responsáveis por aplicar os esforços do controlador diretamente na estrutura para estabilização do sistema. As respostas foram analisadas no domínio do tempo e no domínio da frequência. Por fim, a metodologia foi validada aplicando o controle experimental na estrutura.The present work is dedicated to the implementation of an active vibration control technique in a flexible cantilever beam using electromagnetic actuators. For the design and validation of the controllers, firstly, a structure was built and its dynamic behavior was characterized, getting the experimental Frequency Response Function. In order to simulate the structure behavior, the Beam Theory of Euler-Bernoulli was used for finite element modeling. The inverse problem technique together with the heuristic optimization method, differential evolution, were used in order to identify the unknown parameters structure, minimizing the difference between simulated and experimental FRF, allowing to obtain a representative model of the real system. From this model, the controller was designed using Fuzzy logic, and this controller is responsible for determining the control effort. Non-linear electromagnetic actuators are responsible for applying the controller’s efforts directly to the structure for system stabilization. Responses were analyzed in time domain and frequency domain. Finally, the methodology was validated applying the experimental control in the structure.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCornelio ProcopioEngenharia MecânicaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAControle automáticoVibraçãoVigasAutomatic controlVibrationGirdersControle ativo de vibrações em uma viga flexível utilizando atuadores eletromagnéticosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCornélio ProcópioKoroishi, Edson HidekiKoroishi, Edson HidekiCosta, Romeu Rony Cavalcante daDomiciano, Sandra MaraSantos, Willian Faria dosinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCP_COEME_2018_1_14.pdfCP_COEME_2018_1_14.pdfapplication/pdf3335341http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27466/1/CP_COEME_2018_1_14.pdf1c9d26423154b6014fdac225a2a7bbc4MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27466/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCP_COEME_2018_1_14.pdf.txtCP_COEME_2018_1_14.pdf.txtExtracted texttext/plain94139http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27466/3/CP_COEME_2018_1_14.pdf.txt6655bfa9e33fc29b2c56fccfcb6f91bfMD53THUMBNAILCP_COEME_2018_1_14.pdf.jpgCP_COEME_2018_1_14.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1229http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27466/4/CP_COEME_2018_1_14.pdf.jpg7791efb23a37d0373eaf6fd6ec89d696MD541/274662022-02-23 03:09:58.084oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-02-23T06:09:58Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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