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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Desenvolvimento de uma técnica baseada em funções de Green e observadores dinâmicos para aplicação em problemas inversos
Other Titles: Development of a technique based on Green s functions and dynamic observers to be applied in inverse problems
metadata.dc.creator: Sousa, Priscila Ferreira Barbosa de
metadata.dc.contributor.advisor1: Guimarães, Gilmar
metadata.dc.contributor.referee1: Ribeiro, José Francisco
metadata.dc.contributor.referee2: Moura, Luís Mauro
metadata.dc.contributor.referee3: Carvalho, Solidônio Rodrigues de
metadata.dc.description.resumo: A maioria das técnicas usadas na solução de problemas inversos se restringe à solução de problemas unidimensionais, esbarrando em restrições computacionais e/ou matemáticas. Como alternativa na solução desse tipo de abordagem, técnicas de otimização e de filtros têm sido bastante usadas. A principal característica dos algoritmos que usam filtros é a robustez quanto à presença de ruídos experimentais, uma vez que essa interferência, que é inerente aos dados experimentais, pode ser amplificada durante o processo de estimação. A minimização dos efeitos do ruído é, portanto, fundamental na solução de problemas inversos. Neste sentido, esse trabalho apresenta um novo procedimento para o uso de observadores dinâmicos a ser aplicado na solução de problemas inversos multidimensionais em condução de calor. O novo procedimento consiste no uso de funções de Green e na definição de sistemas dinâmicos equivalentes para a obtenção da função de transferência de forma simples e direta. Tal procedimento pode ser usado indistintamente em modelos 1D, 2D ou 3D. Para avaliar a eficiência do uso da técnica baseada em funções de Green e observadores dinâmicos, testes simulados e experimentais foram realizados em modelos uni, bi e tridimensionais. Além disso, submeteu-se a técnica proposta a comparações com métodos já consolidados na solução de problemas inversos, como o método da função especificada seqüencial ou técnicas de otimização como o método da seção áurea. A técnica desenvolvida se mostrou eficiente, robusta, simples quanto a sua implementação, requerendo um baixo tempo de processamento, sendo competitiva do ponto de vista de obtenção dos resultados.
Abstract: This work proposes a new procedure for the study of inverse heat conduction problem. The dynamic observer state technique, used here, is developed to solve not only onedimensional but also three-dimensional heat transfer problem. The inverse heat conduction problem is represented by a classical inverse definition, i.e., an unknown heat flux is imposed at a front surface of a sample. The heat flux is then estimated by using the dynamic observer techniques and temperature data simulated from sensor located at the sample far from the heat source. The derivation of optimal observer equations follows directly from a novel interpretation on inverse heat conduction in the frequency domain: solving the IHCP is viewed as a filter design problem in which the reconstructed heat flux is obtained by low-pass filtering of the true heat flux. The transfer function, crucial for these techniques, is obtained here using the Green function method. This procedure allows a great flexibility to the technique and represents an easy way to apply the observer method to multidimensional problem. Comparisons with the sequential specification method and golden section technique are presented in order to evaluate the technique. The technique shows to be robust and efficient. In addition, the method also has a low processing time.
Keywords: Problemas inversos
Condução de calor
Observadores
Funções de Green
Inverse problems
Heat conduction
Dynamic observers
Green´s function
Calor - Transmissão
Problemas inversos (Equações diferenciais)
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: SOUSA, Priscila Ferreira Barbosa de. Development of a technique based on Green s functions and dynamic observers to be applied in inverse problems. 2006. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15030
Issue Date: 3-Oct-2006
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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