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Título: Aplicação de técnicas de controle utilizando desigualdades matriciais lineares
Autor(es): Souza, Felipe Bertola de
Orientador(es): Koroishi, Edson Hideki
Palavras-chave: Vibração
Controladores programáveis
Desigualdades (Matemática)
Vibration
Programmable controllers
Inequalities (Mathematics)
Data do documento: 12-Set-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Cornelio Procopio
Referência: SOUZA, Felipe Bertola de. Aplicação de técnicas de controle utilizando desigualdades matriciais lineares. 2016. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2016.
Resumo: Na presente contribuição é realizada uma abordagem em ambiente computacional do controle ativo de vibrações de um rotor flexível utilizando um atuador eletromagnético e desigualdades matriciais lineares. O eixo do rotor é modelado em elementos finitos utilizando o método do elemento de viga de Timoshenko, possuindo as seguintes características: o elemento tem 2 nós, sendo que cada nó possui 4 graus de liberdade, ou seja, dois graus de deslocamento e dois graus de rotação. Para o controle desta estrutura é utilizado um mancal híbrido com rolamentos e atuadores eletromagnéticos. O modelo do atuador eletromagnético foi linearizado. Diante disso, são propostas condições para análise e projeto do sistema de controle utilizando desigualdades matriciais lineares (LMI). Os controladores utilizados foram o LQR (Linear Quadratic Regulator) e o LQR resolvido por LMI. Os resultados das simulações demonstram a eficácia da ferramenta LMI para aplicações de controle.
Abstract: In this paper, it is performed an approaching of an active vibration control in a flexible rotor in a computing environment of a flexible rotor using electromagnetic actuator and linear matrix inequalities. The rotor shaft is modeled by finite elements using the method Timoshenko´s beam element, which has the following features: the element has 2 nods, each of them has 4 degrees of freedom, in other words, two degrees of displacement and two degrees of rotation. In order to control the vibration of the structure, it was used a hybrid bearing, which is built with ball bearing and electromagnetic actuators. The model of the electromagnetic actuator was linearized. Thus, conditions are proposed to analyze and design controllers based on Linear Matrix Inequalities (LMI). The controllers that were utilized was the LQR (Linear Quadratic Regulator) and the LQR solved by LMI. The simulation results demonstrated the effectiveness of the LMI tool for control applications.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12446
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