Aplicação de técnicas de controle utilizando desigualdades matriciais lineares

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, whi...

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Autor principal: Souza, Felipe Bertola de
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7306
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spelling riut-1-73062020-11-10T18:22:59Z Aplicação de técnicas de controle utilizando desigualdades matriciais lineares Souza, Felipe Bertola de Koroishi, Edson Hideki Koroishi, Edson Hideki Camara, Fernando Henrique de Oliveira Molina, Fabian Andres Lara Vibração Controladores programáveis Desigualdades (Matemática) Vibration Programmable controllers Inequalities (Mathematics) CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA 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. 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. 2020-11-10T18:22:59Z 2020-11-10T18:22:59Z 2016-09-12 bachelorThesis 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. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7306 por embargoedAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Cornelio Procopio Brasil Engenharia Mecânica UTFPR
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description 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.
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