In this thesis different control methods are applied to the beam and ball system. Test setup for the previous thesis is handled, circuit assemblies and hardware redesigned. As the system is controlled by the control law partitioning method by a computer, discrete time system model is created. The controllability and the observability of the system are analyzed and a nonlinear controller by using control law partitioning in other words computed torque is designed. State feedback control algorithm previously designed is repeated. In case of calculating the non measurable state variables two different reduced order observers are designed for these two different controllers, one for control law partitioning controller and the other for state-feedback controller. Two controller methods designed for the thesis study are tested in the computer environment using modeling and simulation tools (Also a different controller by using sliding mode controller is designed and tested in the computer environment using simulation tools). A controller software program is written for the designed controller algorithms and this software is tested on the test setup. It is observed that the system is stable when we apply either of the control algorithms.

Orientador: Gilberto Pechoto de Melo / Resumo: No decorrer dos anos, alguns métodos de manutenção têm sido desenvolvidos para evitar que falhas em estruturas e maquinários possam ocorrer e desencadear paradas inesperadas ou desnecessárias. Os observadores de estado podem reconstruir os estados não medidos do sistema, desde que o mesmo seja observável, tornando possível, desta forma, estimar as medidas nos pontos de difícil acesso. A técnica dos observadores de estado consiste em desenvolver um modelo para o sistema em análise e comparar a estimativa da saída com a saída medida, a diferença entre os dois sinais presentes resulta em um resíduo que é utilizado para análise. Neste trabalho foi montado um banco de observadores associado a um modelo de trinca em placa de Kirchhoff de modo a acompanhar o progresso da mesma. Foram analisados quatro sistemas mecânicos contendo placas, sendo estes um sistema computacional de placa sobre elementos de molas e amortecimento, um sistema computacional de placa engastada livre com ausência ou presença de trinca, um sistema experimental de placa engastada livre com ausência ou presença de entalhe e um sistema experimental de placa engastada livre com ausência ou presença de massa extra. Novamente, o banco de observadores é utilizado para detecção da falha na estrutura. Os resultados obtidos através de simulações computacionais em uma viga engastada discretizada pela técnica dos elementos finitos e as análises experimentais realizadas foram bastante satisfatórios, validando a metodologia d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre