Orientadores: João Mauricio Rosario, Alvaro Geraldo Badan Palhares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T15:19:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_NiltonCardosoda_D.pdf: 22567290 bytes, checksum: 98ea3275306d769d2bd139bc16d65d41 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Esta tese apresenta um estudo do processo de seleção de atuadores para juntas de manipuladores rígidos com n graus de liberdade, integrado à automatização da modelagem dinâmica utilizando as equações de Euler Lagrange. Os programas computacionais desenvolvidos foram implementados no ambiente do MATHEMATICA TM, que contém bibliotecas de funções básicas que agilizaram o desenvolvimento da programação. O enfoque principal deste trabalho concentra-se na seleção de atuadores considerando critérios dinâmicos, térmicos e cinemáticos. Este processo culmina com a especificação analítica ideal do motor e redutor para cada junta, conforme o tipo de acionamento (Direto, indireto reduzido e indireto não reduzido) e a carga atuaante sobre a junta durante a realização de uma tarefa previamente especificada para o manipulador desejado. A proposta do tema desta tese destaca-se porque modifica os parâmetros fisicos e geométricos da equação dinâmica utilizando dois procedimentos internos: a fusão dos parâmetros dos atuadores e dos elos, considerando-os como um objeto único, e a compatibilização do formato dos parâmetros fisicos com o formato exigido pelo ambiente de programação. Estes parâmetros dependem das operações típicas da seleção e redistribuição dos atuadores e das modificações dos tipos de acionamento das juntas que são aspectos inerentes das fases de projeto e redimensionamento de manipuladores. Finalmente, são apresentados os principais resultados das simulações mostrando o comportamento dinâmico a partir de perfis cinemáticos previamente estabelecidos para um manipulador planar cuja garra se desloca através de um segmento de reta, revelando as alterações da intensidade dos esforços para os diferentes posicionamentos dos atuadores, conforme os tipos de acionamento específicos / Abstract: This thesis is a study of the actuators selection process for joints of rigid manipulators with generic degrees of fTeedom, integrated into the automation of dynamic modeling using Euler-Lagrange equations. The program that executes these processes is based on the MATHEMATICA TM, which contains libraries that provide the development of the programation. The main focus of this work is on actuators selection, while considering the dynamics, thermics and kinematics criterion. This process culminates with the ideal analytic specification of the motor and reducer for each joint, according to the drive type: (direct, indirect reduced and indirect unreduced), and the load that acts on the joint during the execution of a task previously specified for desired manipulator. The proposal of this work theme destach because it modifies the physical and geometric parameters of the dynamic equation, using two intemal processes: the fusion of the actuators and links parameters considering them as a single object, and the compatibilization of physical parameters format with the one demanded by the programming environrnent. These parameters depend on typical operations such as selection and redistribution of the actuators and also on the modifications of joint drives, that are inherent aspects of the project phases and of the manipulators redimensioning. Finally, the main results of the simulations are presented showing the dynamic behavior to the cinematic profiles previously established for a planne manipulator, whose end-effector moves through a straight line segment, showing the alterations of the effort intensity for different actuators positioning, according to specific drives / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Euripedes G. D. Nobrega / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T15:59:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Donadon_LazaroValentim_M.pdf: 8286836 bytes, checksum: 608beec49a2ddbe28ec42713ecfc75c5 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho são analisados alguns dos principais métodos recursivos de estimação de parâmetros da família dos mínimos quadrados aplicados ao controle adaptativo auto-sintonizado. Para isto foi necessário um estudo do método de controle polinomial, utilizado corno compensador do controle adaptativo para a alocação de pólos e zeros desejados. Os métodos analisados para a estimação recursiva de parâmetros foram três: método ordinário; com esquecimento exponencial; e de reinicializarão da matriz de covariância. O controle adaptativo auto-sintonizável foi utilizado através da união dos métodos de estimação ao controle polinomial. A configuração assim obtida foi aplicada a três exemplos: no controle acústico de urna sala para supressão de ruído, em urna suspensão ativa com parâmetros variantes no tempo e na identificação experimental de um motor de corrente contínua. Os resultados foram usados para classificar e propor alternativas aos métodos de estimação recursiva estudados / Abstract: The aim of this work is to analyze some recursive methods of parameter estimation using least squares applied to self-tuning adaptive control. The pole-zero placement method is used as a compensator for the self-tuning adaptive control. The chosen recursive estimation methods are three: ordinary; with exponential forgetting; and covariance resetting. The estimation and pole-zero placement methods were applied to three examples: acoustic control for noise suppression, active suspension with time-varying parameters and experimental identification of a DC motor. The obtained results were used to classify and propose some altematives to the recursive estimation methods investigated. / Mestrado / Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores : Jose Manoel Balthazar, João Maurício Rosário / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:53:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PalaciosFelix_JorgeLuis_D.pdf: 10005676 bytes, checksum: 18891d1bfc654d2a094a3bbd0b7857aa (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Apresenta-se o estudo do comportamento dinâmico não linear de um pórtico plano, excitado por uma fonte não ideal - um motor elétrico de corrente contínua, desbalanceado e de potência limitada. Toma-se, um problema cujo modelo matemático representa um sistema simplificado (com característica do motor em regime estacionário) e completo (considera-se a equação elétrica do motor). Adota-se a formulação Lagrangeana para gerar as equações de movimento, contendo termos não lineares até ordem cúbica. Tomam-se os valores dos parâmetros, tais que se observa à existência de ressonância interna 1 :2. A solução numérica é obtida através da utilização do método de Runge-Kutta com passo variável do programa MATLAB@. Os resultados numéricos e analíticos mostram boa correlação entre si, além de apresentarem alguns dos fenômenos associados, observados, como o efeito Sommerfeld. Outros fenômenos, devidos ao comportamento geometricamente não linear da estrutura, são também detectados, tais como saturação modal, a transferência de energia entre os modos e, além destes, é detectado a autosincronização entre dois motores apoiados em uma estrutura aporticada. A implementação e desempenho da técnica de controle por saturação para a supressão de vibrações de um sistema ideal e não ideal é estudada numericamente via SIMULINK@ / Abstract: This work concerns the computational and analytical study of the non-linear dynamic behavior of a portal frame, excited by a non-ideal source - an unbalanced direct current electric motor of limited power. A problem whose mathematical model represents a simplified system (the characteristic of the motor in stationary state) and complete (the electric equation of the motor is considered). Lagrange formularization for deducing the equations of motion, up to cubic nonlinear terms is followed. The values of the parameters are chosen to have one-to-two internal Resonance. The numerical solution is obtained through the use of the method of Runge-Kutta with variable step length by MATLAB@. The numerical and analytical results show good correlation, besides presenting some of the phenomena associated, observed, such as the Sommerfeld effect. Other phenomena, due to the geometric non-linear behavior of the structure, are also detected, such as modal saturation and energy transference between the modes. The self-synchronization phenomenon is a1so studied when two DC motors are considered. The implementation and performance of the saturation control for the suppression of vibrations of an ideal and non-ideal system is numerical studied by SIMULINK@ / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Jose Manoel Balthazar, Helder Anibal Hermini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T00:18:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafikova_Elvira_M.pdf: 3918519 bytes, checksum: 739b1ab8bbabb497b9c71ffc87975974 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Esse trabalho investiga um sistema dinâmico não- ideal que pertence a uma classe especial dos sistemas dinâmicos. O objeto de estudo desse trabalho é um rotor que consiste de um disco preso a uma barra elástica e excitado por uma fonte de energia de potência limitada. O sistema se desloca transversalmente e verticalmente além de possuir uma coordenada de rotação. Um estudo numérico do problema é realizado para investigar a dinâmica não-linear do sistema. Simulações numéricas tais como: diagramas de espaço de fase, curvas de resposta em freqüência, diagramas de bifurcação e expoentes de Lyapunov mostram uma forte influência da fonte de energia na resposta do sistema e revelam oscilações regulares e irregulares. Além disso, o efeito Sommerfeld é observado, assim como o salto na resposta em freqüência quando o parâmetro de controle do motor é variado. Finalmente comprova-se que os regimes irregulares presentes no movimento do sistema tem uma natureza caótica / Abstract: This work investigates a non- ideal dynamic system that is a special group of dynamics systems. The object studied in this work is a rotor composed of an elastic shaft carrying a disc which is excited by a limited power supply. The system has tranversal and vertical displacement and a coordinate of rotation of the disco A numerical study is done here in order to investigate the non-linear dynamics of the system. Numerical simulations such as: space-state diagrams, frequency response diagrams, bifurcations diagrams and Lyapunov exponent show the strong influence of the energy source on system response, and reveal regular and irregular motions. Besides, Sommerfeld effect is observed, as well as the jump in system response, when a control parameter of the energy source is varied. Futhermore, it is shown that the irregular regimes that occur in the system's motion are of chaotic nature / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores : Jose Manoel Balthazar, Paulo Roberto G. Kurka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:10:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme_KarendeLolo_M.pdf: 1561806 bytes, checksum: bd2a262ba245e5c1a8378de074061666 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado