Identificação de sistemas mecânicos não-lineares usando séries de Volterra e filtros de Kautz

• Processo: 13/05273-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2013
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2014
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Samuel da Silva
• Beneficiário: Gustavo José Querino de Vasconcelos
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 12/09135-3 - Monitoramento da integridade estrutural em sistemas mecânicos não-lineares usando modelos de Volterra, AP.JP
• Assunto(s): Sistemas mecânicos Identificação de sistemas Integridade estrutural Dinâmica não linear Equações de Volterra
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dinâmica não-linear | filtros de Kautz | Identificação de sistemas | séries de Volterra | Dinâmica de corpos rígidos e flexíveis

Resumo

A relação não-paramétrica entre dados de entrada e saída de sistemas dinâmicos não-lineares pode ser aproximada de forma razoável por funcionais de Volterra em casos com não-linearidade locais comuns com forma matemática polinomial. Este tipo de método é descrito por convoluções multidimensionais entre os dados de entrada e funções que são conhecidas como núcleos de Volterra. A partir de um problema envolvendo um estimador de mínimos quadrados, pode-se identificar estes núcleos. Porém, a ordem/dimensão do problema, mesmo para truncamento com grau de não-linearidade baixo, faz com este procedimento convencional seja muito difícil de ser resolvido. A maioria dos métodos usados em aplicações de engenharia mecânica usam o método Probing que envolve a identificação a partir do conhecimento das equações do movimento do sistema mecânico e com a formulação em tempo contínuo, o que obviamente tem limitado a aplicação desta técnica em estruturas complexas e mais próximas do interesse do setor industrial. Neste sentido que o uso da projeção destes núcleos com o auxílio dos filtros de Kautz pode trazer excelentes resultados em aplicações mecânicas. Em primeiro lugar, a formulação é toda discreta baseada apenas em dados de entrada e saída amostrados, que podem ser obtidos diretamente de testes experimentais. Além disto, o uso de um conjunto adequado de filtros de Kautz pode reduzir o número de parâmetros necessários na identificação e os inconvenientes da sobre parametrização do modelo de Volterra. Assim, este projeto de IC tem como objetivo a implementação, simulação, verificação e validação da utilização destes modelos na identificação não-paramétrica de sistemas mecânicos não lineares. O foco primordial será avaliar o uso destes núcleos de Volterra para aplicações em problemas de predição de sinais de saída em condições diversas para futuro uso no monitoramento da integridade estrutural.(AU)