Modelagem e controle de uma estrutura submetida a pertubações utilizando o efeito giroscópico

dc.contributor.advisorSousa, João Sinohara da Silva
dc.contributor.authorSilva, Vitor Moreira da
dc.date.accessioned2017-10-02T18:49:15Z
dc.date.available2017-10-02T18:49:15Z
dc.date.issued17/10/2016
dc.description.abstractEste estudo mostra a modelagem e a construção de um sistema utilizado para o controle do movimento oscilatório de uma estrutura a partir do efeito giroscópico. Apresenta como problema de pesquisa a alteração da condição de estabilidade vertical de corpos suscetíveis a perturbações externas como, por exemplo, pode ser observado no movimento oscilatório de embarcações sob efeito do vento ou do mar agitado. Nesta medida, o giroscópio é um dispositivo capaz de atenuar os efeitos oscilatórios gerados a partir destas perturbações por meio de seu torque de precessão. Os experimentos realizados basearam-se na geração de distúrbios de torque a partir de uma transmissão mecânica acionada por um motor CC e acoplada à planta oscilatória, causando o seu deslocamento angular. O sistema eletrônico de controle e aquisição de dados foi constituído por uma unidade de medição inercial MPU6050, dois sensores potenciométricos e duas plataformas microcontroladas, uma dedicada à medição e processamento dos parâmetros e outra ao algoritmo do compensador de avanço de fase desenvolvido no ambiente de simulação por diagrama de blocos (Simulink®). O protótipo do giroscópio foi desenvolvido a partir de dois discos metálicos acoplados a um motor brushless operando com velocidade nominal de 9000rpm, tendo massa total próxima a 120g. Os resultados demonstraram que o sistema controlado em malha fechada foi capaz de atenuar a oscilação da estrutura e seu tempo de estabilização quando comparados às respostas oscilatórias da planta com o sistema desligado.pt_BR
dc.description.abstract2This study demonstrates modeling and construction of a system used to control the oscillatory movements of a structure using the gyroscopic effect. The research problem is related to the change of the vertical stability condition of bodies susceptible to external disturbances as, for example, can be observed in the oscillation of vessels under the effect of wind or rough sea. That way, the gyroscope is a device capable of attenuating the oscillatory effects generated from these disorders through its precession torque. The experiments performed were based on binary disorders generated with a gearbox driven by a DC motor and coupled to the oscillatory plant, causing its angular displacement. The control and data acquisition electronic system was composed by an inertial measurement unit MPU6050, two potentiometric sensors and two microcontrolled platforms, one dedicated to the measurements an processing of the parameters and another to the phase lead compensator algorithm that was developed in the block diagram environment for simulation (Simulink®). The gyroscope’s prototype was developed using two metallic disks attached to a brushless motor with a rated speed of 9000rpm, having total mass next to 120g. The results demonstrated that the closed-loop system was able to attenuate oscillation of the structure and its settling time, both compared to the oscillatory response of the plant with the system off.
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.bibliographicCitationSILVA, Vitor Moreira da. Modelagem e controle de uma estrutura submetida a distúrbios utilizando o efeito giroscópico. Orientador: Prof. Dr. João Sinohara da Silva Sousa. Coorientador: Prof. Dr. Dr. Alexandre Brincalepe Campo. 2016. 105 f.: il. Dissertação (Mestrado Profissional em Automação e Controle de Processos) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo, IFSP, 2016.
dc.identifier.urihttp://repo.ifsp.edu.br/123456789/46
dc.identifier2.lattes6811395911791704
dc.publisherIFSP
dc.publisher.campiSÃO PAULO
dc.publisher.programMestrado Profissional em Automação e Controle de Processos
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subject.keywordscontrole
dc.subject.keywordsmodelagem
dc.subject.keywordsefeito giroscópico
dc.subject.keywordsprecessão
dc.subject.keywordsgiroscópio
dc.titleModelagem e controle de uma estrutura submetida a pertubações utilizando o efeito giroscópicopt_BR
dc.title.alternativeModeling and control of a structure subjected to disturbances using the gyroscopic effect
dc.typeTeses e Dissertações
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