Submitted by Teresa Cristina Rosenhayme (teresa.rosenhayme@cprm.gov.br) on 2016-04-15T11:55:32Z No. of bitstreams: 1 DefesaMiguel_RevisaoBanca.pdf: 2468143 bytes, checksum: 29807a2ad601b4263761a0184bf0c095 (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2016-04-15T19:45:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DefesaMiguel_RevisaoBanca.pdf: 2468143 bytes, checksum: 29807a2ad601b4263761a0184bf0c095 (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2016-04-15T19:45:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DefesaMiguel_RevisaoBanca.pdf: 2468143 bytes, checksum: 29807a2ad601b4263761a0184bf0c095 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T19:54:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DefesaMiguel_RevisaoBanca.pdf: 2468143 bytes, checksum: 29807a2ad601b4263761a0184bf0c095 (MD5) Previous issue date: 2014-04-15

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:20:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331969.pdf: 2423861 bytes, checksum: f163ca0ab20c7441efcca7143cab918c (MD5) Previous issue date: 2014 / Mesmo com o avanço tecnológico já alcançado, problemas relacionados com a seleção adequada do tipo de válvulas e atuadores e sua integração com dispositivos eletrônicos que efetuam o controle ainda são enfrentadas, uma vez que o processo de projeto para aplicações de válvulas proporcionais ainda não se encontra adequadamente sistematizado. Motivado pelas incertezas enfrentadas nas primeiras etapas de projeto de sistemas hidráulicos, o presente trabalho trata do estudo de interações comportamentais entre válvula e cilindro, assim como a proposição de um método de pré-seleção aplicado a posicionadores eletro-hidráulicos, fundamentado na análise comportamental das pressões no sistema de atuação, sob o efeito de carregamento. Por meio do estudo do comportamento do efeito das pressões atuantes no sistema de atuação, foi possível identificar, de forma sistematizada, as características estáticas e dinâmicas requeridas para os componentes do posicionador nas mais diversas configurações. O presente trabalho envolveu as fases preliminares de projeto de sistemas de posicionamento eletro-hidráulicos, avaliando concepções de sistemas de atuação e alcançando a seleção de válvulas proporcionais e de atuadores, com a finalidade de atender as especificações estáticas e dinâmicas do equipamento. Os trabalhos fo-ram conduzidos empregando ferramentas computacionais de análise dinâmica e a validação experimental ocorreu por meio do equipamento denominado Plataforma Hidráulica Proporcional (PHP). As conclusões deste estudo esclarecem e solucionam eventuais problemas na seleção de um sistema projetado incorretamente, validando um critério de escolha de válvula e cilindro para projeto de posicionadores eletro-hidráulicos.<br> / Abstract : Even with the technological advances already achieved, problems related to the proper selection of the type of valves and actuators and its integration with electronic devices, that perform the control, are still addressed, since the design process for proportional valves applications are not suitably systematized. Motivated by the uncertainties addressed during the first stages of electro-hydraulic systems, this study deals with the behavioral interactions among valve and cylinder, as well as propos-ing a method of presetting applied to electro-hydraulic positioning sys-tems, based on behavioral analysis of pressures in the system, under the loading effects. Through the study of behavioral pressures effects on the system performance, was possible to identify the static and dynamic characteristics required for the components in several types of configu-rations, in a systematic way. This study involved preliminary phases of electro-hydraulic positioning systems design, evaluating conceptions of actuation systems and increasing the selection of proportional valves and actuators, in order to meet the static and dynamic specifications. This work was carried out using computational tools for dynamic analy-sis and experimental validation came through equipment called Propor-tional Hydraulic Platform (PHP). The study conclusions clarify and resolve potential problems of incorrectly system designed selection, validating a criterion for selection of valve and cylinder for electro-hydraulic positioning systems design.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T21:19:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 103914.pdf: 5453233 bytes, checksum: add395b150d67bca4e4d82a5ab6bd2fe (MD5) Previous issue date: 1996 / Proposição de modelos para análise e projeto de sistemas automatizados e de sistemas mecatrônicos visando a integração das tecnologias envolvidas. Discussão de conceitos das áreas de sistemas, metrologia, mecatrônica e informática culminando no emprego de perspectivas estrutural, funcional e comportamental para a representação dos sistemas. Estabelecimento de diretrizes para o projeto de sistemas automáticos, resultante da comparação entre a engenharia de produtos industriais e a engenharia de software. Obtenção de modelos diagramáticos para concepção de bancos de testes de componentes hidráulicos segundo especificações da ISO.

Orientadores: Euripedes Guilherme de Oliveira Nobrega, Paulo Sergio Graziano Magalhães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-27T05:00:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matsumoto_SergioIssamu_M.pdf: 7181206 bytes, checksum: 2f5db59bcd8ac42708cda34578e3f642 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Os sistemas hidráulicos têm aplicações em várias áreas, dentre elas na agricultura. Sendo que nesta área a maior utilização é nas máquinas agrícolas. Especificamente as máquinas colhedoras de grãos têm se utilizado de sistema hidráulico para regular a posição da altura da plataforma de corte. As técnicas atuais de controle da altura da plataforma de corte não têm apresentado uma boa eficiência, pois não conseguem acompanhar o perfil do solo, causando assim perdas significativas de grãos na colheita e até avarias na plataforma. Este trabalho tem por objetivo o estudo da aplicação de técnicas de controle adaptativo, do tipo auto-sintonizável, em uma plataforma hidráulica montada em laboratório, que procura reproduzir em tamanho reduzido uma plataforma de corte de uma colhedora de grãos. O objetivo é a avaliação de sua eficiência, o que foi estudado através da variação de determinados parâmetros de projeto. Inicialmente foi utilizado o método ERA (Eigensystem Realization Algorithm") para a identificação da ordem e dos parâmetros do sistema e posteriormente estudada a aplicação do método de controle adaptativo / Abstract: The hydraulic systems have applications in several areas, amongst them in agriculture. In this area the biggest use is in the agricultural machines. Specifically the harvester's machines of grains have used hydraulic system to regulate the position of the height of the cut platform. The current techniques to control the height of the cut platform have not presented a good efficiency, because they do not attain to follow the profile of the ground. This causes significant losses of grain during the harvest, and even damage in the platform. The objective of this work is to study applied techniques of adaptive control, of the self-tuning type, to a hydraulic platform tested in a laboratory, that seeks to reproduce in reduced size a cut platform of a grain harvester. To evaluate its efficiency, different values for some parameters of design is studied. Initially the ERA ("Eigensystem Realization AIgorithm ") method is used for the identification of the order and the parameters of the system, and after that the application of the control method is studied. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Ilmar Ferreira Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T20:13:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scalabrin_Alexandre_M.pdf: 11711253 bytes, checksum: 5d1cb8e97d5ac685b03b9a97b62bf325 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O comportamento de máquinas rotativas é determinado tanto pela dinâmica de seus componentes rotativos como dos não rotativos. A estabilidade destes sistemas rotativos está relacionada com o tipo de acoplamento utilizado entre seus componentes rotativos e não rotativos. Em mancais hidrodinâmicos este acoplamento é realizado através de uma fina película de óleo existente entre o eixo (parte girante) e a carcaça (parte estacionária). Neste trabalho, estuda-se a utilização de um novo tipo de mancal para controlar a vibração em rotores. Este mancal ativo permite, além da lubrificação hidrodinâmica tradicional, uma lubrificação ativa determinada pela injeção eletrônica de óleo na folga radial. O modelo matemático do sistema é obtido determinando-se a dinâmica de cada um de seus componentes: rotor rígido, atuadores hidráulicos, mancal segmentado e sistema de controle. Introduzindo-se as equações dos atuadores hidráulicos nas equações do fluido lubrificante do mancal, obtém-se as equações da lubrificação ativa, denominadas equações de Reynolds Modificadas. Os resultados teóricos e experimentais (obtidos para determinadas condições de operação) mostram que a utilização deste tipo de mancal reduz significativamente os níveis de vibração em máquinas rotativas / Abstract: The behavior of rotormachinery is determined by the dynamics of its rotating and non ratating elements. The stability of these systems is closely related to the components used to couple the ratating and non rotating parts. ln hydrodynamic bearings, this coupling is given by the fiuid film present between the shaft (rotating part) and the bearing (non rotating part). ln this work, a new kind of bearing used to contraI rotor vibrations is investigated. The active bearing provides both the traditional hydrodynamic lubrication and the active lubrication, as a result of the electronic oil injection into the bearing gap. The mathematical model, of the system is obtained from the dynamic equations of each component: rigid rator, hydraulic actuators, tilting pad journal bearings and control system. lntroducing the hydraulic actuators' equations into the bearing's lubricant equation, one gets the active lubricant equations, that are called Modified Reynolds equations. The theoretical and experimental results (obtained for some specific operation conditions), show that this kind of bearing can significantly reduce the vibrations levels of rotormachinery / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:54:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327168.pdf: 5195900 bytes, checksum: ba639baa4e2aee8541cf9b43cc0ca2a6 (MD5) Previous issue date: 2014 / As operações de diferentes processos técnicos, muitos deles complexos e com um elevado grau de automatização, precisam ser confiáveis e seguras. O contínuo e progressivo avanço tecnológico permitiu dar ferramentas para desenvolver sistemas de supervisão, que permitam monitorar os processos e gerenciar a manutenção preditiva, com detecção e diagnóstico de falhas. Na área da geração de energia elétrica isto fica mais que evidenciado. Ter disponibilidade de energia em qualidade e quantidade é um assunto vital. A matriz de geração elétrica no Brasil está constituída basicamente por usinas hidrelétricas. Um componente importante que participa nesta ação de geração é a válvula distribuidora. Ela tem a função de agir no sistema de regulação de velocidade da turbina hidráulica. O presente trabalho tem o intuito de aportar uma ferramenta e conhecimento, que possa ajudar a antecipar problemas futuros, mediante um sistema de detecção de falhas nas válvulas distribuidoras. Para isto é realizada uma modelagem da válvula utilizando parâmetros geométricos, e parâmetros descritivos do escoamento, os quais permitem analisar o comportamento interno e calcular as forças atuantes no carretel da válvula. É realizada uma construção dupla e em paralelo da modelagem, com o objetivo de representar e simular um sistema de detecção de falhas baseado no modo de "Parity Equation", onde um dos modelos representa a válvula em boas condições, e o segundo, perante a modificação dos valores dos parâmetros, representa a válvula em uma situação de falha. Mediante a variação de parâmetros geométricos são representados fenômenos de desgastes internos, como o aumento da folga entre camisa e carretel, e o arredondamento de cantos, em especial os envolvidos nas aberturas e fechamentos dos orifícios principais da válvula. Problemas relacionados com anormalidades na força de acionamento do carretel, como a perda da equalização das pressões no ressalto do carretel são representados por variações de fatores dinâmicos. Gerando diferentes modificações dos valores dos parâmetros, são obtidas distintas pressões de pilotagem do carretel, as quais são os valores de saída dos modelos. Com isto é possível realizar comparações e avaliar a influência que tiveram estas modificações no afastamento do comportamento característico ideal, da condição de válvula saudável.<br> / Abstract : The operations of different technical processes, many of them complex and with a high degree of automation, need to be reliable and safe. The continuous and progressive technological advancement allowed providing tools for developing supervisory systems which enable monitoring the processes and manage predictive maintenance, with detection and diagnosis of faults. In the area of electricity generation that is more than evident. Having energy availability in quantity and quality is a vital subject. The array of power generation in Brazil is basically constituted by hydropower plants. A protagonist component that participates in this action of generation is the distributing valve. It has the function of acting in the speed regulation of hydraulic turbine system. The present work aims to contribute with a tool and knowledge that can help to anticipate future problems through a fault detection system in distributing valves. For this, a model of the valve using geometric parameters and descriptive parameters of the flow is developed, which allows to analyze the internal behavior and to calculate the forces acting on the valve spool. A double and parallel modeling of construction is done, with the aim of representing and simulating a fault detection system based on the mode of "Parity Equation", where one of the models is the valve in good condition, and the second, by changing the parameter values, represents the valve in a fault situation. The internal wear phenomena is represented by varying the geometric parameters, as being the increase of radial clearance between spool and sleeve, and rounding the angle of edges, in particular the involved edges that open and close the main valve orifices. Problems related to abnormalities in the operating force of the spool, as the lost equalization of pressures in the lands of the spool are represented by variations of dynamic factors. Generating different modifications of parameter values, different pilot pressures of the spool are obtained, which are the output values of the models. With this is possible to perform comparisons and to evaluate the influences that these changes had on the deviation from the ideal behavior characteristic of the healthy condition of the valve.

Os atuadores hidráulicos são usados em muitas aplicações e áreas de trabalho devido à sua capacidade para manipular grandes forças com baixa inércia, pouca vibração e capacidade de trabalho por longos períodos de tempo. Entretanto, o maior problema no uso destes tipos de atuadores são as características dinâmicas tais como não-linearidade e variação de parâmetros, as quais dificultam seu controle em malha fechada. Assim, para controlar sistemas hidráulicos, é necessário o uso de modelos matemáticos não lineares e a aplicação de leis de controle complexas para obter um seguimento de trajetória com alta precisão. O objetivo principal deste trabalho é a obtenção de um sistema que siga com precisão as trajetórias de referência do tipo senoidais. Para tanto, este trabalho aborda o projeto de uma lei de controle por realimentação de estados (feedback linearization) combinada com o princípio do modelo interno para aplicar no sistema hidráulico de atuação de uma máquina de ensaios de fadiga. O princípio do modelo interno é aplicado utilizando um compensador dinâmico (que contém pólos imaginários com a mesma freqüência que o sinal de referência) num laço externo do sistema linearizado por realimentação de estados. Uma lei de controle do tipo realimentação de estados, considerando os estados do sistema linearizado e os do compensador dinâmico, é projetada para garantir estabilidade no sistema de malha fechada. A fim de avaliar a estratégia de controle proposta são discutidos e apresentados simulações do modelo experimental. / Hydraulic actuators are used in many applications due to their ability in driving large forces with low inertia and little vibration for a long period of time. However, the main problem in controlling these kinds of systems concerns their dynamics, which presents several nonlinearities and parameters variations. Thus, to control hydraulic systems, appropriated nonlinear models and complex control techniques to achieve a stable force regulation with a specified performance are necessary. The purpose of this work is the application of a feedback linearization scheme in the design of a force controller for a hydraulic actuator used in a fatigue test machine. The main control objective considered regards the achievement of sinusoidal force reference tracking. With this aim the internal model principle is applied by using a dynamic compensator (containing imaginary poles with the same frequency of the force reference) in an outer regulation loop. A state feedback control law, considering both the states of the feedback linearized hydraulic system and the ones of the dynamic compensator, is therefore designed in order to stabilize the whole closed-loop system. Experimental model identification and simulation control results are presented and discussed.

Os atuadores hidráulicos são usados em muitas aplicações e áreas de trabalho devido à sua capacidade para manipular grandes forças com baixa inércia, pouca vibração e capacidade de trabalho por longos períodos de tempo. Entretanto, o maior problema no uso destes tipos de atuadores são as características dinâmicas tais como não-linearidade e variação de parâmetros, as quais dificultam seu controle em malha fechada. Assim, para controlar sistemas hidráulicos, é necessário o uso de modelos matemáticos não lineares e a aplicação de leis de controle complexas para obter um seguimento de trajetória com alta precisão. O objetivo principal deste trabalho é a obtenção de um sistema que siga com precisão as trajetórias de referência do tipo senoidais. Para tanto, este trabalho aborda o projeto de uma lei de controle por realimentação de estados (feedback linearization) combinada com o princípio do modelo interno para aplicar no sistema hidráulico de atuação de uma máquina de ensaios de fadiga. O princípio do modelo interno é aplicado utilizando um compensador dinâmico (que contém pólos imaginários com a mesma freqüência que o sinal de referência) num laço externo do sistema linearizado por realimentação de estados. Uma lei de controle do tipo realimentação de estados, considerando os estados do sistema linearizado e os do compensador dinâmico, é projetada para garantir estabilidade no sistema de malha fechada. A fim de avaliar a estratégia de controle proposta são discutidos e apresentados simulações do modelo experimental. / Hydraulic actuators are used in many applications due to their ability in driving large forces with low inertia and little vibration for a long period of time. However, the main problem in controlling these kinds of systems concerns their dynamics, which presents several nonlinearities and parameters variations. Thus, to control hydraulic systems, appropriated nonlinear models and complex control techniques to achieve a stable force regulation with a specified performance are necessary. The purpose of this work is the application of a feedback linearization scheme in the design of a force controller for a hydraulic actuator used in a fatigue test machine. The main control objective considered regards the achievement of sinusoidal force reference tracking. With this aim the internal model principle is applied by using a dynamic compensator (containing imaginary poles with the same frequency of the force reference) in an outer regulation loop. A state feedback control law, considering both the states of the feedback linearized hydraulic system and the ones of the dynamic compensator, is therefore designed in order to stabilize the whole closed-loop system. Experimental model identification and simulation control results are presented and discussed.

Os atuadores hidráulicos são usados em muitas aplicações e áreas de trabalho devido à sua capacidade para manipular grandes forças com baixa inércia, pouca vibração e capacidade de trabalho por longos períodos de tempo. Entretanto, o maior problema no uso destes tipos de atuadores são as características dinâmicas tais como não-linearidade e variação de parâmetros, as quais dificultam seu controle em malha fechada. Assim, para controlar sistemas hidráulicos, é necessário o uso de modelos matemáticos não lineares e a aplicação de leis de controle complexas para obter um seguimento de trajetória com alta precisão. O objetivo principal deste trabalho é a obtenção de um sistema que siga com precisão as trajetórias de referência do tipo senoidais. Para tanto, este trabalho aborda o projeto de uma lei de controle por realimentação de estados (feedback linearization) combinada com o princípio do modelo interno para aplicar no sistema hidráulico de atuação de uma máquina de ensaios de fadiga. O princípio do modelo interno é aplicado utilizando um compensador dinâmico (que contém pólos imaginários com a mesma freqüência que o sinal de referência) num laço externo do sistema linearizado por realimentação de estados. Uma lei de controle do tipo realimentação de estados, considerando os estados do sistema linearizado e os do compensador dinâmico, é projetada para garantir estabilidade no sistema de malha fechada. A fim de avaliar a estratégia de controle proposta são discutidos e apresentados simulações do modelo experimental. / Hydraulic actuators are used in many applications due to their ability in driving large forces with low inertia and little vibration for a long period of time. However, the main problem in controlling these kinds of systems concerns their dynamics, which presents several nonlinearities and parameters variations. Thus, to control hydraulic systems, appropriated nonlinear models and complex control techniques to achieve a stable force regulation with a specified performance are necessary. The purpose of this work is the application of a feedback linearization scheme in the design of a force controller for a hydraulic actuator used in a fatigue test machine. The main control objective considered regards the achievement of sinusoidal force reference tracking. With this aim the internal model principle is applied by using a dynamic compensator (containing imaginary poles with the same frequency of the force reference) in an outer regulation loop. A state feedback control law, considering both the states of the feedback linearized hydraulic system and the ones of the dynamic compensator, is therefore designed in order to stabilize the whole closed-loop system. Experimental model identification and simulation control results are presented and discussed.

Orientador: Edmundo Koelle / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-02T19:06:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gobbi_JaimeExpedito_M.pdf: 7710838 bytes, checksum: 052717fb82c602f42ebd8d6ca2dd0fbb (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho são analisados os procedimentos gerenciais nas redes de adução e distribuição de água nos sistemas de abastecimento público, e é proposto um modelo gerencial informatizado que integrará as informações das áreas COMERCIAL, OPERACIONAL e de ENGENHARIA. A proposta gerencial definida como "GIOF - GERENCIAMENTO INTEGRADO da OPERAÇÃO e do FATURAMENTO", incorpora os recursos atuais de informática, o cadastramento georeferenciado dos dados das redes e o modelo gerencial é operado através de interfaces entre estas áreas. As interfaces são desenvolvidas neste trabalho de dissertação para ordenar e integrar o fluxo de informações apoiado em um CADASTRO ÚNICO, tomando eficaz o gerenciamento nas empresas de SANEAMENTO. No desenvolvimento do trabalho são analisados os recursos de informática disponíveis (bancos de dados, simuladores de redes de água, sistemas de informações Georeferenciadas SIG, e outros), e, como resultado, justificam-se as opções adotadas na formulação do GIOF. O "GIOF" proporciona às empresas de Saneamento um avanço significativo no processo gerencial, pois, além de informatizar os procedimentos gerenciais, o esquema desenvolvido integra as várias áreas da empresa e se apóia em Cadastro Único, eliminando a duplicação de procedimentos administrativos. Concentra em uma só base de dados todas as informações necessárias para a tomada de decisões e toma transparente os procedimentos operacionais e as responsabilidades são perfeitamente caracterizadas. Transforma o esquema gerencial hierárquico tradicional num processo interativo que proporciona a participação de todos os segmentos da empresa nos resultados operacionais / Abstract: In this work, the managerial procedures in the water adduction and distribution networks of the public supply systems will be analyzed. A computerized managerial approach will be suggested. This approach shall integrate the information of the COMMERCIAL, OPERATIONAL and ENGINEERING areas. The managerial approach defined as "GIOF - INTEGRATED MANAGEMENT OF OPERATIONS AND INVOICING", has up to date computerized resources and the georeferenced cadastering of the network data. The managerial approach is run through interfaces between these areas. The interfaces in this essay are developed in order to sort and integrate the information flow based on a SINGLE CADASTER, thus making the management of the DRAINAGE firms effective. In the development of this work, the computer resources available will be analyzed (databanks, water supply network simulators, georeferenced information systems and others). As a result the options adopted in the GIOF will be justified. The GIOF provides drainage companies a significant advance in the managerial process, for besides computerizing the managerial procedures, the scheme integrates the many areas of a company and is based on a Single Cadaster, eliminating the duplication of managerial procedures. It concentrates in a single database all the necessary information for decision-making and makes c1ear the operational procedures. Furthermore, the responsibilities are perfect1y defined. The traditional hierarchical managerial method is transformed into an interactive process which makes possible for all segments of the company to participate in the operational results / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil