Controle ativo de vibrações laterais em rotores flexíveis usando atuadores magnéticos

Abreu, Gustavo Luiz Chagas Manhães de

Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19590

Document type:	Dissertação
Access type:	Acesso Aberto
Title:	Controle ativo de vibrações laterais em rotores flexíveis usando atuadores magnéticos
Alternate title (s):	Active control of lateral vibrations in flexible rotors using magnetic bearings
Author:	Abreu, Gustavo Luiz Chagas Manhães de
First Advisor:	Ribeiro, José Francisco
First member of the Committee:	Lépore Neto, Francisco Paulo
Second member of the Committee:	Steffen Junior, Valder
Third member of the Committee:	Cruz, José Jaime da
Summary:	Este trabalho apresenta uma proposta de controle ativo para os deslocamentos laterais presentes em rotores flexíveis decorrentes de forças de perturbação, notadamente das forças de desbalanceamento. O controlador, formulado segundo a teoria de controle clássico, baseiase na ação de atuadores magnéticos especialmente projetados de forma a garantir um comportamento linear em torno das condições nominais de operação. Num primeiro momento o trabalho apresenta os elementos teóricos para a construção da lei de controle, inclusive o desenvolvimento matemático dos modelos do rotor, via elementos finitos, e do atuador. Um conjunto de simulações numéricas são realizados que comprovam a eficiência e a potencialidade do procedimento teórico formulado. Segue a análise teórica com a apresentação de uma bancada de testes, constituída de um rotor flexível, um atuador magnético, sensores e circuitos eletrônicos de acionamento e controle. A bancada tem inicialmente os seus principais parâmetros (freqüências naturais, ganhos dos sensores, rigidez dos mancais, etc) experimentalmente identificados. Uma vez apresentados os resultados dos procedimentos de identificação, são desenvolvidos uma série de testes experimentais que procuram avaliar a ação do controlador proposto, em diversas condições de operação do rotor. O trabalho termina comentando as potencialidades da proposta apresentada, discutindo as facilidades e dificuldades encontradas na sua implementação e apontando para o desenvolvimento de futuros estudos.
Abstract:	This work proposes a methodology of active control for lateral displacements in flexible rotors caused by disturbance forces. The controller designed was based on the classic control theory and the action of magnetic bearing that presents linear characteristics within the nominal operating conditions. This work presents the theoretical elements for the controller, the mathematical model of the rotor which is discretized by finite elements and the mathematical model of the force generated by a magnetic bearing. The efficiency and the potentiality of the theoretical procedure are shown through numerical simulations. The flexible rotor, the magnetic bearing, the sensors and the control electronic are shown and the theoretical procedures are investigated. An experimental apparatus representing a rotor/bearings system is used to identify the static and dynamic parameters. A set of experimental tests are made to evaluate the proposed controller action under several operating conditions of the rotor. This work is concluded presenting the potentialities of the design methodology proposed and future developments to be implemented.
Keywords:	Controle ativo Controle de vibrações Atuadores magnéticos Rotores flexíveis Active control Control of vibrations Magnetic bearings Flexible rotors
Area (s) of CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language:	por
Country:	Brasil
Publisher:	Universidade Federal de Uberlândia
Program:	Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote:	ABREU, Gustavo Luiz Chagas Manhães de. controle ativo de vibrações laterais em rotores flexíveis usando atuadores magnéticos. 1998. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 1998.
URI:	https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19590
Date of defense:	1998
Appears in Collections:	DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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