Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)

Modelagem, Identificação, Simulação e Controle de uma Máquina Hidráulica de Ensaio de Fadiga

Diego Pereira Dias

Junho/2014

Orientadores:  Ramon Romankevicius Costa
Alessandro Jacoud Peixoto
Programa: Engenharia Elétrica

      Esta dissertação aborda a modelagem, identificação, simulação e controle de uma máquina de ensaio de fadiga atuada hidraulicamente. Foi realizada uma revisão bibliográfica detalhada sobre atuadores hidráulicos para máquinas de ensaios de fadiga e um protótipo foi construído no Laboratório de Ensaios Não Destrutivos, Corrosão e Soldagem (LNDC)/COPPE da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Um simulador foi desenvolvido a partir de parâmetros obtidos durante um processo de identificação e teste experimentais foram realizados para validar o comportamento dos ensaios de fadiga. Baseado em uma metodologia apropriada de mínimos quadrados, a identificação da força de atrito foi realizada assumindo-se um modelo de Stribeck. Foi verificado através de simulações numéricas que o corpo de prova comporta-se como uma mola equivalente que varia no tempo. Para atenuar este fenômeno, foi projetado uma compensação por realimentação de força. Porém, um controlador proporcional via ganho fixo mostrou-se satisfatório somente para o caso de rastreamento de posição. Verificou-se que um esquema de controle mais elaborado é necessário para solucionar o problema de rastreamento de força quando há propagação de trinca ao longo do tempo. Simulações e resultados experimentais são apresentados para mostrar a eficácia do processo de identificação da força de atrito e os esquemas de controle.


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