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O controle em cascata e a estrutura variável de um servoposicionador pneumático

Sobczyk Sobrinho, Mario Roland January 2005 (has links)
Este trabalho aborda o desenvolvimento de um algoritmo de controle para servoposicionadores pneumáticos. Esses dispositivos são limpos, baratos e apresentam boa relação entre seu peso e a potência que são capazes de fornecer, o que os torna vantajosos para muitas aplicações. Seu emprego em tarefas de precisão é comprometido, no entanto, pelo seu comportamento fortemente não-linear. Visando compreender os fenômenos envolvidos, e realizar testes dos controladores propostos através de simulações, é realizado um estudo da modelagem matemática desses sistemas. Buscando situar este trabalho no campo de pesquisa proposto, é apresentada uma introdução aos critérios de estabilidade utilizados no âmbito dos sistemas não-lineares, com atenção especial ao Teorema da Estabilidade Assintótica de Lyapunov. Também são discutidas as técnicas de controle não-linear utilizadas neste trabalho. O controlador não-linear proposto é sintetizado com base na estratégia de controle em cascata. Essa técnica consiste na interpretação do servoposicionador como dois subsistemas interconectados: um subsistema mecânico e outro pneumático. O modelo do subsistema mecânico é utilizado para determinar o valor de pressão necessário para que o sistema siga a trajetória desejada. Com essa informação, é calculada a entrada de controle adequada para o subsistema pneumático, de forma que esta última forneça a pressão desejada ao subsistema mecânico. A fim de assegurar robustez ao sistema controlado frente à presença de incertezas paramétricas e de forças externas e/ou de atrito, utiliza-se uma técnica de controle a estrutura variável no subsistema pneumático. A lei originalmente proposta para o subsistema pneumático é, então, modificada, com os objetivos de eliminar a necessidade de monitorar o sinal de aceleração do sistema e de reduzir o grau de solicitação dos componentes eletromecânicos do servoposicionador. As propriedades de estabilidade e robustez do sistema em malha fechada são provadas analiticamente para cada uma das duas leis de controle propostas. As demonstrações são obtidas por meio da teoria de estabilidade de Lyapunov. Essas propriedades são corroboradas por meio de simulação do sistema controlado, com e sem a presença dos efeitos não-lineares do atrito e das incertezas paramétricas. Além de ratificar as características analiticamente previstas para o servoposicionador em malha fechada, os resultados das simulações também são utilizados para comparar os méritos das diferentes leis de controle propostas para o seguimento no subsistema pneumático.
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Modelagem de servomecanismos hidráulicos e simulação de um servomecanismo mecânico-hidráulico /

De Negri, Victor Juliano January 1987 (has links)
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-16T00:38:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:48:27Z : No. of bitstreams: 1 147476.pdf: 2557901 bytes, checksum: 09eebabfe23d1364fc944ae63d486607 (MD5)
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O controle em cascata e a estrutura variável de um servoposicionador pneumático

Sobczyk Sobrinho, Mario Roland January 2005 (has links)
Este trabalho aborda o desenvolvimento de um algoritmo de controle para servoposicionadores pneumáticos. Esses dispositivos são limpos, baratos e apresentam boa relação entre seu peso e a potência que são capazes de fornecer, o que os torna vantajosos para muitas aplicações. Seu emprego em tarefas de precisão é comprometido, no entanto, pelo seu comportamento fortemente não-linear. Visando compreender os fenômenos envolvidos, e realizar testes dos controladores propostos através de simulações, é realizado um estudo da modelagem matemática desses sistemas. Buscando situar este trabalho no campo de pesquisa proposto, é apresentada uma introdução aos critérios de estabilidade utilizados no âmbito dos sistemas não-lineares, com atenção especial ao Teorema da Estabilidade Assintótica de Lyapunov. Também são discutidas as técnicas de controle não-linear utilizadas neste trabalho. O controlador não-linear proposto é sintetizado com base na estratégia de controle em cascata. Essa técnica consiste na interpretação do servoposicionador como dois subsistemas interconectados: um subsistema mecânico e outro pneumático. O modelo do subsistema mecânico é utilizado para determinar o valor de pressão necessário para que o sistema siga a trajetória desejada. Com essa informação, é calculada a entrada de controle adequada para o subsistema pneumático, de forma que esta última forneça a pressão desejada ao subsistema mecânico. A fim de assegurar robustez ao sistema controlado frente à presença de incertezas paramétricas e de forças externas e/ou de atrito, utiliza-se uma técnica de controle a estrutura variável no subsistema pneumático. A lei originalmente proposta para o subsistema pneumático é, então, modificada, com os objetivos de eliminar a necessidade de monitorar o sinal de aceleração do sistema e de reduzir o grau de solicitação dos componentes eletromecânicos do servoposicionador. As propriedades de estabilidade e robustez do sistema em malha fechada são provadas analiticamente para cada uma das duas leis de controle propostas. As demonstrações são obtidas por meio da teoria de estabilidade de Lyapunov. Essas propriedades são corroboradas por meio de simulação do sistema controlado, com e sem a presença dos efeitos não-lineares do atrito e das incertezas paramétricas. Além de ratificar as características analiticamente previstas para o servoposicionador em malha fechada, os resultados das simulações também são utilizados para comparar os méritos das diferentes leis de controle propostas para o seguimento no subsistema pneumático.
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O controle em cascata e a estrutura variável de um servoposicionador pneumático

Sobczyk Sobrinho, Mario Roland January 2005 (has links)
Este trabalho aborda o desenvolvimento de um algoritmo de controle para servoposicionadores pneumáticos. Esses dispositivos são limpos, baratos e apresentam boa relação entre seu peso e a potência que são capazes de fornecer, o que os torna vantajosos para muitas aplicações. Seu emprego em tarefas de precisão é comprometido, no entanto, pelo seu comportamento fortemente não-linear. Visando compreender os fenômenos envolvidos, e realizar testes dos controladores propostos através de simulações, é realizado um estudo da modelagem matemática desses sistemas. Buscando situar este trabalho no campo de pesquisa proposto, é apresentada uma introdução aos critérios de estabilidade utilizados no âmbito dos sistemas não-lineares, com atenção especial ao Teorema da Estabilidade Assintótica de Lyapunov. Também são discutidas as técnicas de controle não-linear utilizadas neste trabalho. O controlador não-linear proposto é sintetizado com base na estratégia de controle em cascata. Essa técnica consiste na interpretação do servoposicionador como dois subsistemas interconectados: um subsistema mecânico e outro pneumático. O modelo do subsistema mecânico é utilizado para determinar o valor de pressão necessário para que o sistema siga a trajetória desejada. Com essa informação, é calculada a entrada de controle adequada para o subsistema pneumático, de forma que esta última forneça a pressão desejada ao subsistema mecânico. A fim de assegurar robustez ao sistema controlado frente à presença de incertezas paramétricas e de forças externas e/ou de atrito, utiliza-se uma técnica de controle a estrutura variável no subsistema pneumático. A lei originalmente proposta para o subsistema pneumático é, então, modificada, com os objetivos de eliminar a necessidade de monitorar o sinal de aceleração do sistema e de reduzir o grau de solicitação dos componentes eletromecânicos do servoposicionador. As propriedades de estabilidade e robustez do sistema em malha fechada são provadas analiticamente para cada uma das duas leis de controle propostas. As demonstrações são obtidas por meio da teoria de estabilidade de Lyapunov. Essas propriedades são corroboradas por meio de simulação do sistema controlado, com e sem a presença dos efeitos não-lineares do atrito e das incertezas paramétricas. Além de ratificar as características analiticamente previstas para o servoposicionador em malha fechada, os resultados das simulações também são utilizados para comparar os méritos das diferentes leis de controle propostas para o seguimento no subsistema pneumático.
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Comportamento dinâmico e adaptação de um servoposicionador eletro-hidráulico

Castro, José Calazans de January 1973 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T19:13:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T12:58:54Z : No. of bitstreams: 1 180145.pdf: 4585308 bytes, checksum: e6e84c00f08ab1e912191519f6fc01a3 (MD5)
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Estudo e realização de um pulsador de corrente para o acionamento de um servomotor de corrente contínua em quatro quadrantes

Machado, Ruy Luiz January 1984 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T22:48:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T14:58:40Z : No. of bitstreams: 1 263301.pdf: 8391697 bytes, checksum: b6710c3f8cf8f0904d5e5126d70b9a89 (MD5)
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Desenvolvimento e implementação de controle de trajetoria continua em robo industrial de alto desempenho

Vieira, Antonieta do Lago 28 June 1996 (has links)
Orientador: Alvaro Geraldo Badan Palhares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T14:48:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_AntonietadoLago_D.pdf: 7176913 bytes, checksum: a11b266229b05cb5c490d05fef4ee376 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: O presente trabalho apresenta o estudo do controle da trajetória da ponta do braço mecânico de um robô industrial, com três graus de liberdade: base deslizante, ombro e cotovelo. O trabalho mostra, também, o estudo do mecanismo diferencial, visando a sua aplicação no punho desse robô. O objetivo do controle de trajetória e do mecanismo diferencial é de dotar o robô com movimentos coordenados, que é o ponto de partida para os movimento orgânicos. O estudo do controle de trajetória inclui o desenvolvimento e a implantação de uma estratégia de controle autônoma e hierárquica para trajetórias contínuas, planares e espaciais, da ponta do braço mecânico. As características fundamentais dessa estratégia de controle de trajetória são as seguintes: - As trajetórias são expressas em forma analítica por uma equação matemática que as define; - o rastreamento da trajetória é baseado em uma lei de controle e o seu erro é corrigido através da função objetivo; - A velocidade tangencial é mantida constante. Obteve-se um avanço tecnológico considerável com o uso dessa estratégia de controle, em relação à técnica industrial atual, onde o rastreamento da trajetória da ponta do braço mecânico não é baseado numa lei de controle. O estudo do mecanismo diferencial é feito através do modelamento dos mecanismos de acionamentos, com duas e com três engrenagens e da análise dos movimentos rígido ou complacente que surgem quando esses mecanismos são acionados...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This work proposes the study of the trajectory control of the extremity of the industrial robot mechanical arm, with three degrees of freedom: sliding base, shoulder and elbow. The work also shows the investigation of a differential mechanism, considering its application in the robot wrist. The objectives of the trajectory control and of the differential mechanism is to supply the robot with coordinated motions, which is the departing point for the organic motions. The study of trajectory control of the mechanical arm includes development and implementation of an autonomous and hierarchical control strategy for plainer and spatial continuous trajectories of the mechanical arm. The main characteristics in that trajectory control strategy are the following: - The trajectories are expressed in an analytical form defined by a mathematical equation; - The trajectory tracing is based in the control law, and its error is corrected by the objective function; - The tangential velocity is maintained constant throughout the movement. A great advance in technology was achieved with the use of that control strategy, in relation to the actual industrial technique, where the trajectory tracing of the mechanical arm cannot be based in a control law. The study of the differential mechanism was reached by modeling of driving mechanisms with two and three gears and the analysis of the rigid and compliant motions that arise when these mechanisms are driven...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica
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Diseño mecánico de un equipo para la rehabilitación de la movilidad del tobillo empleando un mecanismo paralelo

Cerna Soto, Diego Augusto 02 July 2016 (has links)
En el presente trabajo se muestra el diseño mecánico de un equipo para la rehabilitación de la movilidad del tobillo empleando un mecanismo paralelo del tipo 2- UPU (R), el cual cuenta con dos grados de libertad para realizar los movimientos de flexión dorsal-plantar e inversión-eversión, y una restricción pasiva que garantiza un punto de rotación fijo. El diseño se obtuvo mediante una exhaustiva investigación del estado del arte y la aplicación de la metodología indicada en el estándar alemán VDI 2221. El rehabilitador de tobillo propuesto es accionado por dos servomotores eléctricos lineales que permiten realizar trabajos pasivos y activos en flexión dorsal-plantar e inversión-eversión. De acuerdo a la configuración establecida, cada uno de estos movimientos se encuentra limitado a 30° y 18° respectivamente, y la carga máxima sobre el tobillo limitada a 120 Nm. Las dimensiones del equipo son 440 mm de altura, 450 mm de longitud y 250 mm de ancho; lo cual satisface los requerimientos ergonómicos de una persona con estatura aproximada al de la media de la población del Perú. Como resultado de este trabajo se obtienen los planos de ensamble y fabricación del equipo para la rehabilitación de la movilidad del tobillo y los costos asociados a la fabricación de piezas, compra de componentes estandarizados, ensamble e instalación, y desarrollo de la ingeniería. El costo total del proyecto asciende a 8,770.00 USD. / Tesis
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Desenvolvimento de uma arquitetura programável de controle em tempo real para um servoposicionador pneumático

Kunz, Guilherme de Oliveira January 2006 (has links)
Este trabalho aborda o desenvolvimento de uma arquitetura de controle em tempo real para servoposicionadores pneumáticos, baseada em computadores pessoais (PCs). Os servoposicionadores pneumáticos são de baixo custo, leves, não poluentes e de fácil utilização. Como apresentam boa relação entre peso e força, são bastante atraentes em aplicações de robótica. Entretanto, devido a suas não linearidades, os servoposicionadores pneumáticos apresentam dificuldades em seu controle. Visando compensá-las, são desenvolvidos algoritmos de controle cada vez mais complexos, necessitando de ferramentas mais robustas quanto ao poder de processamento. Ferramentas com características necessárias para o desenvolvimento de algoritmos e para o controle em tempo real de sistemas custam caro, o que dificulta o desenvolvimento de novas tecnologias de controle de servoposicionadores pneumáticos. Este trabalho apresenta uma revisão das soluções utilizadas na construção de sistemas pneumáticos de posicionamento e daquelas adotadas no controle digital de sistemas automáticos. Descrevese o processo de construção de uma bancada experimental, e o desenvolvimento das soluções em hardware e software para o controle digital é discutido. Visando uma solução economicamente atraente, são utilizados unicamente softwares de código aberto e de livre utilização, assim como hardwares de baixo custo.Para verificar a eficiência da solução proposta, a arquitetura de controle é utilizada para realizar a identificação dos parâmetros do sistema pneumático. Dentre eles, destacam-se a vazão mássica e o atrito, informações importantes para simulação e controle do sistema. Também são utilizados controladores do tipo Proporcional-Integral-Derivativo, implementados para apoiar o estudo do desempenho da arquitetura no controle do servoposicionador pneumático.
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Estudo e realização de um conversor direto à transistor para acionamento de servomotores de corrente contínua

Ollé, Larry Fiori January 1986 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-16T00:03:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:28:37Z : No. of bitstreams: 1 264053.pdf: 22432805 bytes, checksum: b373310f427609a9d0bb80e30271032d (MD5)

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