Navegando por Autor "Dantas, Nelson José Bonfim"
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Dissertação Projeto de controladores para sistemas de segunda ordem com atraso via resposta em frequência(2019-05-03) Dantas, Nelson José Bonfim; Dorea, Carlos Eduardo Trabuco; Araújo, José Mário; ; ; ; Araújo, Fábio Meneghetti Ugulino de; ; Euzébio, Thiago Antonio Melo;A solução de problemas de controle para sistemas de segunda ordem com atraso constitui um dos desafios da engenharia. Fenômenos como vibrações mecânicas, ressonância e oscilações, podem ser descritos matematicamente por equações diferenciais de segunda ordem, nomeando estes sistemas como sistemas de segunda ordem. Este trabalho tem como objetivo principal projetar controladores para sistemas de segunda ordem com atraso, utilizando a abordagem por resposta em frequência, dispensando a necessidade de aproximações para o atraso, garantindo soluções estáveis sem necessidade de análise à posteriori. Definindo matematicamente o problema de controle como um problema de otimização, é feita uma busca pelos ganhos do controlador com a utilização de um algoritmo genético, tendo como parâmetro de projeto garantir que a curva de Nyquist do sistema permaneça a uma distância suficiente da região de instabilidade. Essa metodologia visa garantir que os ganhos calculados resultem em sistemas robustos para que mesmo sujeitos a alterações de parâmetros, a estabilidade seja garantida. Os resultados obtidos de simulações ao final do trabalho se mostraram satisfatórios dentro das especificações desejadas.Tese Resonant and Antiresonant control of Multiple-Input SecondOrder Systems with Time Delay using Receptance(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-08-22) Dantas, Nelson José Bonfim; Dorea, Carlos Eduardo Trabuco; Araújo, José Mário; https://orcid.org/0000-0002-3999-2874; http://lattes.cnpq.br/0143490577842914; http://lattes.cnpq.br/5695719995212431; Souza, Fernando de Oliveira; Barros, Pericles Rezende; Bessa, Wallace MoreiraUma variedade de problemas físicos são abordados com modelos matemáticos na forma de sistemas de equações diferenciais de segunda ordem, resultantes de análise de primeiros princípios a partir de discretizações – elementos finitos, por exemplo - para obtenção de modelos de dimensão finita. Estes modelos demandam, em geral, um conhecimento acurado dos parâmetros envolvidos, tais como massa, coeficientes de amortecimento e de rigidez em sistemas mecânicos, para projeto de controladores com alto desempenho. Por outro lado, a necessidade de considerar atrasos na medição de variáveis ou na atuação nestes tipos de sistemas torna o problema mais desafiador, tendo em vista a natureza transcendente das funções de transferência resultantes. Neste contexto, o conceito de receptância surge como alternativa, possibilitando a modelagem destes sistemas a partir inteiramente de dados experimentais, dispensando o uso de hipóteses simplificadoras e aproximações como é feito recorrentemente em modelos matemáticos a parâmetros concentrados. Outra virtude a destacar é na dispensa de aproximações para o termo exponencial do atraso, que pode resultar em soluções indesejadas ou funções de transferência de ordem muito elevada. Desde sua introdução, modelos baseados em receptância tem ganhado destaque em diversos trabalhos, com ênfase no controle ativo de vibrações pela alocação de zeros (frequência anti-ressonante) e/ou polos (frequência ressonante). Este trabalho propõe um método para o controle de sistemas de segunda ordem com múltiplas entradas e atrasos utilizando receptância. A estrutura dos controladores usa realimentação de estados e os objetivos de controle incluem alocação parcial de zeros e polos com garantia de estabilidade e robustez, baseado no pico máximo da função de sensibilidade. A estabilidade é garantida a partir do conceito estendido do critério de Nyquist para sistemas com múltiplas entradas. A síntese do controlador é conduzida a partir de um problema de otimização e as soluções são obtidas com o uso de algoritmo baseado na teoria evolutiva, onde as avaliações das populações são definidas conforme funções relacionadas à resposta em frequência dos sistemas. Exemplos numéricos são apresentados para ilustrar e discutir o desempenho das soluções com o uso do método proposto.