Controle ativo tolerante a danos em tempo real de estruturas flexíveis

• Processo: 22/16271-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2023
• Situação: Interrompido
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Samuel da Silva
• Beneficiário: Fernanda Thaís Colombo
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/08571-1 - Controle Preditivo com modelo baseado no Operador de Koopman aplicado em uma estratégia Ativa Tolerante a Danos, BE.EP.PD
• Assunto(s): Controle adaptativo Dinâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle adaptativo | Controle ativo de vibração | Identificação recursiva do sistema | integração em tempo real | Monitoramento da Integridade Estrutural | Dinâmica

Resumo

A integração do controle ativo de vibração e avaliação em tempo real da integridade estrutural tornou-se cada vez mais importante para reduzir o impacto que a vibração indesejada e danos podem causar em uma estrutura. Como os danos estruturais podem ser caracterizados por alterações adversas nos parâmetros da estrutura, o monitoramento dos sinais de entrada e saída do sistema em tempo real pode ajudar na detecção de danos e na determinação de sua gravidade o mais cedo possível. Além disso, estimar a dinâmica atual do sistema fornece um mecanismo de reconfiguração capaz de ajustar o sistema de controle, projetado para suprimir a vibração e mitigar o impacto do dano na estrutura. Neste projeto, a melhoria do desempenho de uma estrutura flexível será avaliado usando uma estratégia de controle ativo tolerante a danos com identificação do sistema em tempo real e um controlador reconfigurável. Primeiro, será implementado um algoritmo recursivo de identificação, que processa as medições de entrada-saída em andamento e desenvolve um modelo dinâmico simultaneamente. Métodos baseados em Filtro de Kalman serão investigados para estimar recursivamente os estados e identificar os parâmetros variantes no tempo no modelo da estrutura. Em seguida, uma estratégia de controle será projetada para atenuação de vibração e que pode ser reconfigurada online em caso de dano. Com base no modelo em tempo real do sistema, controladores adaptativos indiretos, como controle quadrático linear e controle preditivo de modelo adaptativos, serão implementados para atualizar a lei de controle de acordo com a dinâmica atual. Testes numéricos e experimentais envolvendo a integração de controle de vibração e monitoramento em tempo real serão realizados em um protótipo flexível de dois andares com um amortecedor de massa ativo. Esperam-se contribuições para o controle de vibração de estruturas que possam estar sujeitas a danos.