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Título: Controle inteligente de vibrações utilizando amortecedor magneto reológico
Autor(es): Tanaka, Marcelo Costa
Palavras-chave: Amortecedor magneto reológico;Suspensão semiativa;Controle não linear;Modos deslizantes;Lógica fuzzy
Data do documento: 27-Jun-2017
Citação: TANAKA, Marcelo Costa. Controle inteligente de vibrações utilizando amortecedor magneto reológico. 2017. 132f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Resumo: Magnetorheological (MR) dampers are widely used in industrial applications such as vibration control of machine tools and structures subject to seismic earthquakes; active or semi-active suspensions in the automotive industry, as well as clutch and brake systems; and in the biomechanics area with intelligent protheses and haptic interfaces wich simulate the tactile sensing. MR dampers feature several desirable features such as high power controllability, low power consumption, stability, wide operational temperature range, fast response time and compact size. However, the precise control of this device can not be easily obtained with conventional linear controllers even by more robust controllers in the absence of a perfect modeling of their dynamic behavior due to its inherent nonlinear characteristic. Nowadays, thanks to the development of stability theory, proposed by the Russian mathematician Lyapunov, and with advances in computational technology, nonlinear control techniques have been increasingly used. Ecological, social and economic issues have led the automotive industry to a growing demand for efficient methodologies and technologies in the control of vibrations in semiative suspensions. In this way, this work describes the development of a nonlinear controller based on the sliding mode control method with the inclusion of a fuzzy compensation scheme, mathematically implemented in the dynamics of the model of a one-quarter vehicle damping system using magnetoreological damper.
metadata.dc.description.resumo: Amortecedores que utilizam fluido magneto reológico são amplamente utilizados em aplicações industriais, tais como no controle de vibrações de máquinas ferramentas e em construções sujeitas a abalos sísmicos, na indústria automobilística em suspensões ativa ou semiativa, bem como sistemas de embreagens e freios, e na área de biomecânica em próteses inteligentes e interfaces hápticas na qual simulam o sensoriamento tátil. Eles apresentam diversas características desejáveis como alta controlabilidade de força, baixo consumo energético, estabilidade, ampla faixa operacional de temperatura, tempo de resposta rápido e tamanho compacto. No entanto, o controle preciso desse dispositivo, devido à sua inerente característica não linear, não pode ser facilmente obtido com os controladores lineares convencionais e até mesmo por controladores mais robustos na ausência de uma perfeita modelagem do seu comportamento dinâmico. Hoje em dia, graças ao desenvolvimento da Teoria da Estabilidade, proposta pelo matemático russo Lyapunov, e com os avanços da tecnologia computacional, as técnicas de controle não linear vêm sendo cada vez mais utilizadas. Questões ecológicas, social e econômicas têm levado a indústria automobilística a uma crescente demanda por metodologias e tecnologias eficientes no controle de vibrações em suspensões semiativas. Desta forma, este trabalho descreve o desenvolvimento de um controlador não linear, baseado no método de controle por modos deslizantes com a inclusão de uma estratégia de compensação utilizando a lógica fuzzy, implementada matematicamente na dinâmica do modelo de um sistema de amortecimento de um quarto de veículo, utilizando amortecedor magneto reológico. Resultados numéricos são apresentados para demonstrar o desempenho do sistema de controle.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23752
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