Orientador: Robson Pederiva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T04:43:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tomoyose_Rodrigo_M.pdf: 5460677 bytes, checksum: 829aa7966e143d1d5dfc1a5e6120dd5c (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Motores de ciclo Diesel são máquinas formadas por diversos sistemas mecânicos. Dentre esses sistemas há o de acionamento de válvulas, responsável pelo controle de entrada e saída dos gases na câmara de combustão do motor. Para realizar o projeto de um motor, é essencial prever corretamente o funcionamento dinâmico de seu sistema mecânico. Em engenharia utiliza-se para esse fim uma ferramenta matemática, a análise dinâmica. O uso de equações não lineares na análise dinâmica permite desenvolver modelos matemáticos que representem o contato das válvulas com suas sedes de assentamento, o efeito da pressão residual na abertura da válvula ou o funcionamento da válvula de retenção dentro do tucho hidráulico. O trabalho nesta dissertação envolve o desenvolvimento de um modelo matemático que represente o sistema de acionamento de válvulas de um motor Diesel já em produção. Esse modelo poderá ser utilizado para modificação ou melhoria do motor, ou mesmo como base de conhecimento para futuros projetos / Abstract: Diesel engines are machines formed by various mechanical systems, including the valvetrain. This system is responsible for controlling the entry and exit of gases in the combustion chamber of the engine. Able to correctly predict the dynamic operation of the system is essential to design an engine. Dynamic analysis is a mathematical tool used by engineers to be able to predict the dynamic behavior of mechanical systems. The use of nonlinear equations in the dynamic analysis allows developing mathematical models which represent the contact of valve with its seat, the effect of residual pressure in opening the valve or the operation of the check valve within the hydraulic tappet. The work in this dissertation involves developing a mathematical model that represents the valvetrain of a diesel engine already in production. This model can be used to modify or improve the engine, or as a base of knowledge for future projects / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: João Maurício Rosário, Didier Dumur / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia / Made available in DSpace on 2018-08-20T08:06:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LaraMolina_FabianAndres_D.pdf: 6567422 bytes, checksum: 5d5531b99af8de161a3f8f390bcac8cf (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho visa o desenvolvimento, síntese e aplicação de um controlador baseado em controle preditivo generalizado para rastreamento de trajetórias de robôs paralelos. A finalidade é melhorar o desempenho dinâmico do robô paralelo através do desenvolvimento de controladores avançados que considerem características do robô tais como não-linearidades da dinâmica, incertezas paramétricas e distúrbios externos. Inicialmente é revisada a formulação do modelo dinâmico do robô paralelo que envolve: modelo geométrico, cinemático e dinâmico. À continuação é realizado o projeto dos controladores de posição no espaço das juntas: controladores de torque computado com PID na forma RST, controlador preditivo generalizado e robustificação com os parâmetros de Youla. A seguir, a dinâmica do robô paralelo e os controladores desenvolvidos são simulados no ambiente MATLAB/Simulink. Finalmente, é realizada a implementação experimental e validação dos controladores no robô Orthoglide no laboratório de robótica do IRCCyN, École Centrale de Nantes. O controlador preditivo generalizado robustificado melhora a resposta dinâmica em relação ao controlador de torque computado que tem sido amplamente utilizado nesta classe de robôs. Os resultados obtidos através da implementação experimental da lei de controle preditiva robustificada no robô Orthoglide e testes experimentais indicam que o desempenho dinâmico do robô é melhorado em termos das seguintes caraterísticas: precisão no rastreamento de trajetórias típicas para usinagem no espaço de trabalho, estas trajetórias são executadas com diferentes acelerações máximas; robustez a variação dos parâmetros do robô tais como mudança da carga na plataforma móvel, obtendo desta forma uma melhor regulação; e finalmente, atenuação do efeito do ruído de medição nos sensores no sinal de controle dos atuadores durante a execução de um movimento. Os resultados experimentais mostraram que o controlador preditivo generalizado robustificado aplicado no robô Orthoglide é eficiente frente as incertezas paramétricas e restrições no domínio do tempo, melhorando assim o desempenho dinâmico do robô com um custo computacional equivalente ao controle de torque computado / Abstract: This thesis addresses the development and application of a controller based on generalized predictive control to track a desired trajectory using parallel robots. The main purpose of this thesis is to improve the dynamical behavior with an advanced controller which considers the proper characteristics of the parallel robot such as no linear dynamics, parameters uncertainties and external disturbances. This work is divided into four parts. A first part formulates the complete dynamical model of the parallel robot, considering the geometrical, kinematic and dynamic modelling. Then, the joint space control is performed for the parallel robot using the computed torque controller in the RST form and the robustified generalized predictive control via Youla parameterization. A third part shows the simulation of the dynamic of the robot with the controllers in MATLAB/Simulink to establish a comparison between controllers. Finally, the controllers are implemented in the prototype and some experiments are performed on the Orthoglide robot at the laboratory of robotics, IRCCyN, Ecole Centrale de Nantes to assess the dynamic performance of the controllers. The experimental results show that the robustification of the generalized predictive control against parametric uncertainties including time domain constraints improves the dynamical behavior of the parallel robots. The experimental results shows that the the robustified generalized predictive control enhances the dynamic performance of is in terms of: tracking accuracy of trajectories used in milling process; robustness to parameters variation such as payload changing (on the end effector), therefore, a better regulation is obtained; and finally, attenuation of noise due to sensor measurement in control. Additionally, the robustification of the generalized predictive control applied on the Orthoglide robot improves the dynamical behavior compared to controllers widely used in parallel robots such as computed torque control with and equivalent computational cost / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Widerstandspunktschweißen ist das dominante Fügeverfahren in der Karosserieherstellung. Der steigende Wunsch nach mehr Sicherheit und gleichzeitig nach einem möglichst leichten Fahrzeug, führt zur Verwendung hochfester Stähle. Mit der Festigkeit steigen die Anforderungen an die Prozesssteuerung und die Punktschweißzangen. Die Simulation des Punktschweißprozesses wird verwendet, um einen materialgerechten Schweißprozess zu entwickeln, sowie Zeit und Material für entsprechende Versuche einzusparen. In der Simulation können physikalische Größen ermittelt werden, welche am Schweißpunkt nicht messbar sind. Im Vortrag wird ein FEM-Modell vorgestellt, welches den Widerstandspunktschweißvorgang simuliert. Die erste Ausbaustufe des Modells umfasst die zu fügenden Bleche und das Elektrodenpaar der Punktschweißzange. Die Elektrodenkraft wird zu Beginn der Schweißsimulation auf die Elektrode aufgebracht und über den Prozesszyklus als konstant angenommen. Diese Annahme steht im Widerspruch zu in der Praxis gemessenen Elektrodenkraftverläufen. Diese weisen eine dynamische Änderung über der Schweißzeit auf. Der Unterschied zwischen gemessener und in der Simulation vorgegebener konstanter Elektrodenkraft war die Motivation zur Erstellung eines mechanischen Maschinenmodells, welches im Vortrag präsentiert wird. Das Modell ist mit der Schweißprozesssimulation gekoppelt und errnöglicht die numerische Untersuchung der Wirkung mechanischer Maschinenparameter auf ein Punktschweißergebnis. Erste Ergebnisse der Schweißprozesssimulation unter Berücksichtigung des mechanischen Maschinenverhaltens werden vorgestellt und diskutiert.