Orientador: Milton Dias Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T08:27:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Idehara_SergioJunichi_D.pdf: 6234443 bytes, checksum: 5071d7a2383df6369dbeaf00f65fb511 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho consiste na investigação de algoritmos da filtragem adaptativa utilizados no contexto da identificação de parâmetros. Apesar de ainda ser uma técnica pouco explorada na engenharia mecânica, os algoritmos adaptativos, com destaque para o método dos mínimos quadrados recursivo e mínimos quadrados com decomposição QR, podem ser implementados na prática com base na equação diferencial de segunda ordem para a caracterização dos parâmetros modais. A partir dessa colocação, esse estudo tem como objetivo compreender como se dá a dinâmica de estruturas e máquinas rotativas. Muitas vezes, ao se executar uma análise em campo, depara-se com a situação em que as máquinas da planta não podem ter seu funcionamento interrompido. Dessa forma, ao realizar medições nestes equipamentos ou nas estruturas ao redor, adquirem-se também componentes de vibrações desconhecidas provenientes da operação destas máquinas. Nesse sentido, a metodologia desenvolvida apresenta contribuição em duas áreas distintas. Primeiramente, ela permite realizar a análise modal experimental de estruturas mesmo com a presença de excitação harmônica desconhecida nas medições, necessitando, para isto, apenas conhecer a freqüência instantânea da harmônica. Na visão da dinâmica de rotores, por outro lado, a metodologia possibilita a identificação dos parâmetros modais do sistema com este operando em uma condição não-estacionária, por exemplo, durante a partida ou parada da máquina, bastando que se conheça a rotação da mesma. Os resultados apontam para uma boa precisão da estimativa das freqüências naturais e dos modos de vibrar, mesmo quando há variação temporal dos parâmetros modais. As análises numéricas e experimentais revelam uma maior dificuldade de identificar o fator de amortecimento, principalmente quando o sinal é malcondicionado. Dentre as várias características destes métodos destaca-se a possibilidade de determinar os parâmetros modais em tempo-real / Abstract: This work investigates the use of adaptive filters for parameter identification. Although adaptive algorithms are still rarely utilized in the mechanical engineering field, the recursive least square and recursive least square with QR decomposition methods can be implemented based on the second ordinary differential equations in order to characterize the modal parameters. With this in mind, this study seeks to understand structure and rotating machine dynamics. In many case, when performing field analysis, it is common to face the situation where it is impossible to stop some critical equipments. In this case, all measurements performed on these equipments and the neighboring structures will be corrupted by the harmonic noise generated during the operation of these machines. In this direction, the proposed methodology contributes to the solution of this problem in two distinct ways. First, this approach can handle with measurements coming from experimental modal analysis of structures even when they are corrupted by harmonic noise. The only information needed is the instantaneous frequency of this noise. For rotor dynamics, on the other hand, the methodology allows the identification of the modal parameters of the system while this is operating in non-stationary condition, for example, during start-up or shut-down. In this case the measurement of the rotational speed is also required. The results suggest that the natural frequency and the vibration modes are precisely estimated, even for time varying systems. The numerical and experimental analysis reveals difficulty on the identification of the damping factor, especially when the signal is poorly conditioned. Amongst the nice characteristics of these methods, maybe one of the most interesting is the possibility to extract modal parameters in realtime / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: João Marcos Travassos Romano, Leandro de Campos Teixeira Gomes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-10T02:05:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UlianiNeto_Mario_M.pdf: 12916890 bytes, checksum: 53ed98252c8c6c265c985346ceaeec4f (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O objetivo deste trabalho é investigar o uso de uma marca d'água digital como sinal de referência na filtragem adaptativa supervisionada, aplicada aos problemas de equalização e identificação de canais. Ao contrário de métodos mais tradicionais, nos quais a comunicação é periodicamente interrompida para a transmissão de seqüências de treinamento, uma marca d'água é transmitida ininterruptamente, juntamente com o sinal de informação. Através da comparação entre o sinal recebido processado pelo filtro equalizador e a marca d'água original, ou entre o sinal recebido e a marca d' água processada pelo filtro identificador, os coeficientes deste filtro são continuamente adaptados para estimar e rastrear as características do canal ao longo do tempo. Tanto a transmissão de informação útil como a adaptação do filtro equalizador/identificador nunca são interrompidas. Para que o processo de detecção de uma marca d'água digital seja eficiente, é necessária a sincronização da marca no detector. Efeitos de dessincron}zação podem prejudicar a detecção, potencialmente inviabilizando a extração adequada da informação contida na marca d'água. Esta dissertação apresenta dois métodos de ressincronização para sistemas de filtragem empregando marca d'água. Ambos os métodos são baseados no uso de seqüências de treinamento embutidas na marca d'água e revertem os efeitos de uma ampla classe de ataques de dessincronização. No caso de sinais que apresentem uma interpretação sensorial (e.g. áudio, imagens, vídeo), a adição da marca d'água não deve causar distorção perceptível no sinal original. Propomos o uso de um modelo psicoacústico em conjunto com um algoritmo de conformação espectral para demonstrar a viabilidade do método quando aplicado a sinais de áudio. Resultados de simulações computacionais são apresentados para evidenciar o desempenho das propostas fr_nte a técnicas tradicionais de filtragem adaptativa supervisionada / Abstact: The objective of this work is to investigate the use of a digital watermark as a reference signal in supervised adaptive filtering, applied to the channel equalization and identification problems. Contrary to traditional adaptive methods, in which communication is periodically interrupted for the transmission of training sequences, a watermark is transmitted uninterruptedly, along with the information signal. By comparing the received signal and the watermark processed by the identification filter, or the received signal processed by the equalization filter and the original watermark, the coefficients of this filter are continuously adapted to estimate and monitor channel characteristics through time. Both the transmission of useful information and the adaptation of the identification/equalization filter are never interrupted. For the watermark detection process to be efficient, synchronization of the watermark in the detector is required. Desynchronization effects can reduce detection performance, potentially making impracticable the appropriate extraction of the information contained in the watermark. This dissertation presents two resynchronization methods for filtering systems using a watermark. Both methods are based on training sequences that are embedded in the watermark, and can reverse the effects of a large class of desynchronization attacks. The embedding of a watermark into signals with sensorial interpretation (e.g. audio, image, video) should not introduce noticeable distortion in the original signal. To achieve this when applying our method to audio signals, we propose the use of a psychoacoustic model with a spectral shaping algorithm. Simulation results are presented to illustrate the performance of the proposed method when compared to traditional supervised adaptive filtering techniques / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Pour l’auscultation d’ouvrages, les capteurs à fibre optique sont généralement utilisés puisqu’ils présentent l’avantage de fournir des mesures réparties. Plus particulièrement, le capteur basé sur la technologie Brillouin permet d’acquérir un profil de fréquence Brillouin, sensible à la température et la déformation dans une fibre optique sur une dizaine de kilomètres avec un pas de l’ordre de la dizaine de centimètres. La première problématique est d’obtenir un profil centimétrique sur la même longueur d’auscultation. Nous y répondons en s’appuyant sur des méthodes de séparation de sources, de déconvolution et de résolution de problèmes inverses. Ensuite, nous souhaitons estimer la déformation athermique dans l’ouvrage. Pour cela, plusieurs algorithmes de filtrage adaptatif sont comparés. Finalement, un procédé pour quantifier le déplacement de l’ouvrage à partir des mesures de déformation est proposé. Toutes ces méthodes sont testés sur des données simulées et réelles acquises dans des conditions contrôlées. / For structural health monitoring, optical fiber sensors are mostly used thanks their capacity to provide distributed measurements. Based on the principle of Brillouin scattering, optical fiber sensors measure Brillouin frequency profile, sensitive to strain and temperature into the optical fiber, with a meter spatial resolution over several kilometers. The first problem is to obtain a centimeter spatial resolution with the same sensing length. To solve it, source separation, deconvolution and resolution of inverse problem methodologies are used. Then, the athermal strain into the structure is searched. Several algorithms based on adaptative filter are tested to correct the thermal effect on strain measurements. Finally, several methods are developed to quantify structure displacements from the athermal strain measurements. They have been tested on simulated and controlled-conditions data