Orientador: João Mauricio Rosario / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-27T03:02:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hermini_HelderAnibal_D.pdf: 30716600 bytes, checksum: c80a2e1e3787b90af62571ab758131c6 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho, a partir de considerações anatômicas, fisiológicas, cinesiológicas e robóticas, foi desenvolvida uma metodologia de modelagem cinemática usada na elaboração de programas computacionais com a finalidade de simulação e controle de movimentos típicos das articulações tanto de membros superiores quanto inferiores, visando o controle de próteses de membros artificiais, como também monitorar o tratamento de plegias em geral, no processo de reabilitação motora artificial. Além disso, para validar parte da modelagem teórica desenvolvida, foram elaborados dois experimentos que objetivam a implementação de próteses, enfatizando a aplicação de sistemas de controle, acionamento e transmissão análogos ao mecanismo natural / Abstract: In this work, starting from anatomical, physiological, cinesiological and robotics considerations, was developed a cinematic modeling methodology used in the elaboration of computational programs with the purpose of simulation and control of typical movements of the articulations so much of superior as inferior limbs, seeking the control of prostheses of artificial limbs, as well as to monitor the plegias treatment in general, in the process of artificial motive rehabilitation. Besides, to validate part of the developed theoretical modeling, were elaborated two experiments that objectify the prostheses implementation, emphasizing the application of control, activation and transmission systems similar to the natural mechanism / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador : João Mauricio Rosario / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-01T16:42:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cassemiro_EdnaRodrigues_M.pdf: 14375136 bytes, checksum: 18483c5b7dce16450d1cc4b57d8ecfd0 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Nesse trabalho, foram estudados os aspectos cinemáticos na modelagem de membros superiores e inferiores para aplicação em próteses antropomórficas. Para validação desse modelo foi escolhida a linguagem computacional ADA, que permite uma interface amigável com o usuário e a interface de entrada de sensores e saída de sinais de comando para os atuadores. E ainda a possibilidade de ser acrescido de novos módulos. A validação experimental desse foi realizada através uma bancada de laboratório, que permitiu realização de testes da interface de acionamento (calculados em função do modelamento dos diferentes graus de liberdade das próteses implementadas) das próteses e sensores utilizados. Como sistema de acionamento foram utilizadas ligas de memória de forma - SMA (Shape Memory Alloy), motores de corrente contínua e de passo onde a partir de ensaios experimentais, foram validados os conceitos desenvolvidos nesse trabalho, tais como modelagem, acionamento e controle de próteses antropomórficas / Abstract: In this work, the kinematics modeling of upper and inferior limbs has been studied. The computational language ADA was chosen for validation tests. This language allows a friendly interface with the user. It also has a friendly input sensor interface with the signal output facilitating the incorporation new modules. The experimental validation allows the accomplishment of tests for prostheses driver that were used. Shape memory alloys, DC motors and stepping motor were used as actuators. The experimental was carried out at a workbench. And so the concepts development such as modeling, driving and control of anthropomorphic prostheses has been validated using experimental tests / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador : Franco Giuseppe Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T10:56:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LombardiJunior_ArleydeBarros_M.pdf: 17351461 bytes, checksum: 1ae230a116e027f02c51f319b0ba84c4 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Cadeiras de roda são geralmente a única solução disponível que visa resolver problemas de mobilidade, contudo até agora não foram eficientes em- trazer para pessoas em condição de deficiência motora a completa integração à sociedade, este trabalho visa minimizar problemas de lesão por esforços repetitivos ocorridos na tentativa de transpor barreiras arquitetônicas como rampas e terrenos irregulares, em especial as crianças, uma vez que não possuem força suficiente para transpor obstáculos ou mesmo mover-se em uma cadeira de rodas comum, sentindo-se frustrados em ter que pedir auxílio o que gera um sentimento de dependência e atrapalha seu desenvolvimento social e pessoal. Objetivou-se a concepção de um mecanismo servo-assistido que auxiliasse a transposição de obstáculos. Como metodologia foi necessário a caracterização da população usuária e a influência da cadeira de rodas como elemento presente no seu desenvolvimento psicossocial além da modelagem cinemática e dinâmica da cadeira de rodas que foi utilizada na determinação de parâmetros para o controle do mecanismo servo-assistido, a modelagem da propulsão que permitiu a comprovação da redução dos esforços nas juntas dos membros superiores com a utilização da proposta / Abstract: Wheelchairs are usually the only solution available to solve the problem of mobility, however still now they are not enough efficient to bring handicapped condition people for a full interaction with the society, this work intent to minimize repetitive effort lesion problem, which occur transposing some difficult architectonic barriers as steps, ramp or irregular flour, especially children users, because they usually do not have enough power to transpose this kind of obstac1e or moving themselves in a common wheelchair and in most time they feel frustrated in having to ask for helping what causes a dependence feeling which in consequence disturbs their social and personal developing. The objective is the servo-assisted mechanism conception which helps users to transpose this obstac1es. The methodology used was firstly the complete user population characterisation and wheelchair influence over the users development psycho-social, besides was done cinematic and dynamic wheelchair modelling which was used to determine parameters for mechanism servo-assisted control. Finally propulsion modelling allow to confirm efforts reductions in upper extremity joints when the proposal was applied. / Mestrado / Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a study of a sensorless speed servomechanism using threephase induction motors. The aim is to investigate the performance of a specific control technique when different load variations or torque disturbances are applied. In order to determine the control technique to be used, first a review of the state-of-the-art of control and speed estimation techniques with their characteristics and limitations. The proposed sensorless induction motor servomechanism uses indirect fieldoriented control (IFOC), a technique based on feedback linearization control (FLC), which is often used in nonlinear systems. This control system comprises three basic controllers: flux control, speed control and current control. To implement IFOC, estimates of torque and speed are required. Speed is estimated using an adaptive reference algorithm of reactive power. The resulting estimated is processed in a Kalman filter, which is also used for torque estimates. A number of simulations using the Matlab® software package and experimental results using on DSP TMS320F2812 platform are presented here to verify the performance of the proposed control system in conditions of low speeds and load variations. / Este trabalho apresenta um estudo de um servomecanismo sensorless usando motores de indução trifásicos. Objetiva-se o estudo do desempenho de uma técnica de controle frente a variações de torque de carga ou distúrbios de torque. Para a determinação da técnica de controle, inicialmente, é realizado um estudo sobre o estado da arte das técnicas de controle e estimação da velocidade, apresentando suas características e suas limitações. O servomecanismo de motor de indução sensorless proposto utiliza uma técnica de controle de campo orientado indireto (IFOC). Sua formulação é realizada através da estratégia de controle realimentado linearizado (FLC feedback linearization control) típica de sistemas não-lineares. Este sistema de controle é composto por três controladores: controlador de fluxo, controlador de velocidade e controlador de correntes. Para sua implementação são necessários as estimativas de torque e velocidade. A estimativa de velocidade é computada através de um modelo de referência adaptativo da potência reativa. Este valor estimado é filtrado pelo filtro de Kalman o qual também é utilizado na estimativa do torque. No desenvolvimento deste trabalho, resultados de simulações utilizando o software Matlab® e experimentais em plataforma DSP TMS320F2812 são apresentados. A partir destes resultados, averiguou-se o desempenho do sistema de controle proposto, em condições de baixas velocidades e perante variações de torque de carga.

Orientadores : Celso Pascoli Bottura, Yaro Burian Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-15T08:37:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Palhares_AlvaroGeraldoBadan_D.pdf: 8493259 bytes, checksum: 5f840674f7e4b8183d63742c24b8fc04 (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: Este trabalho analisa as formas de oscilações que ocorrem num servomecanismo eletrohidráulico de posição controlado com modulação em largura de pulso, por amostragem natural ou uniforme, empregando a técnica de transformaç6es pontuais de Poincare-Andronov, para se obter uma equação recorrente e não linear associada ao seu modelo matemático. Pela linearização desta, em torno do ponto duplo, determina-se as condições de estabilidade das oscilações prevendo-se ainda a ocorrencia de oscilaçoes subharmonicas,dado a possibilidade de várias formas de equilibrio que o modelo apresenta. Através de experimentos com uma servoválvula de dois estágios e uma simulação analógica do processo detecta-se estas osci lações além de oscilações pseudo aleatórias (caracterizando situações caóticas).Com base nos resultados analógicos e experimentais propõe-se métodos de controle no sentido de reduzir as instabilidades das oscilações, através de controladores, proporcional, proporcionais derivativo, e controle por realimentação de estado, bem como mostra-se a superioridade deste último por proporcionar maiores recursos de controle, no sentido de garantir a estabilidade global do processo quando sujeito a perturbações / Doutorado / Doutor em Ciências

O estudo de sistemas mecânicos e hidráulicos foi desenvolvido para a execução da modelagem dinâmica de um servo-atuador hidromecânico de comando da superfície de controle de rolagem, aileron, da aeronave CJ1 desenvolvida durante a fase prática do Mestrado Profissionalizante da EMBRAER. Este trabalho aborda a modelagem e simulação de todos componentes internos do servo-atuador hidromecânico. Com esta modelagem podem-se fazer verificações de comportamento normal e comportamento anormal após a inserção de falhas nos componentes. Para tanto, fez-se uso de software compatível com os padrões EMBRAER, os quais são MatLab e Simulink. As simulações são quase todas não lineares e foram feitas utilizando tanto linguagem de programação quanto diagrama de blocos.

O presente trabalho apresenta uma metodologia para o dimensionamento das articulações, estrutura e sistema de atuação de um leme de material compósito para um jato regional. As principais partes da estrutura, do mecanismo que suporta o leme e o sistema de atuação são idealizados como um sistema multi corpos. Diversas análises são feitas assumindo o leme e as articulações como corpo rígido, facilitando o pré-dimensionamento dos atuadores e das articulações e servindo de base para o desenvolvimento de um modelo que inclui a flexibilidade estrutural das partes. O modelo flexível descreve de forma mais acurada o comportamento mecânico do sistema e ée utilizado para verificar o projeto proposto.

É apresentado um procedimento de análise usando simulação das correntes elétricas de alimentação de sistemas de comando de vôo para dimensionamento de fios e cabos elétricos a serem utilizados por tais sistemas com ênfase nos atuadores eletro-mecânicos que utilizam motores brushless de corrente contínua como forma de conversão de energia elétrica em mecânica. A abordagem pode ser aplicada a outros sistemas que utilizam a mesma forma de atuação. Os resultados obtidos por simulação são mostrados na forma de gráficos de correntes elétricas para algumas condições específicas de um sistema genérico. Uma análise comparativa desses resultados fornece dados que contribuem para a especificação dos fios e cabos elétricos buscando sua otimização e evitando que sobre-correntes danifiquem o sistema e sua cablagem.

Este trabalho documenta o estudo de uma servoválvula eletro-hidráulica de aplicação em sistemas de comando de vôo de aeronaves, para a construção do conhecimento necessário na síntese de sistemas detecção e isolamento de falhas baseados em modelo. O estudo compreende a análise do funcionamento e o levantamento do envelope normal de operação da servoválvula eletro-hidráulica em malha aberta e fechada, através de sua modelagem matemática e simulação. Compreende também o estudo das principais falhas às quais o componente está sujeito e a análise da influência destas na resposta dinâmica da servoválvula. Por fim, as falhas estudadas são modeladas linearmente possibilitando a aplicação da teoria de controle linear na síntese de monitores para detecção e isolamento de falhas.

The present work is a study of the effects of air in hydraulic control system. The study is based on models of: the mixture of air with hydraulic fluid, the servo hydraulic control system and experimental identification. The air mixture model is to evaluate the impact on the fluid properties, the hydraulic system';s one is to assess the impact of changes in the fluid properties in the system performance and identification to estimate the amount of air in the system.