Texto completo
| |
| Autor(es): |
Luiz Henrique Vitti Felão
Número total de Autores: 1
|
| Tipo de documento: | Tese de Doutorado |
| Imprenta: | Ilha Solteira. 2019-10-21. |
| Instituição: | Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Engenharia. Ilha Solteira |
| Data de defesa: | 2019-07-29 |
| Orientador: | Cláudio Kitano |
| Resumo | |
Interferômetros são dispositivos de medição extremamente sensíveis, os quais utilizam o princípio de interferência entre duas ou mais fontes de luz para gerar um padrão de interferência construtiva e destrutiva. Este padrão contém informação sobre os fenômenos físicos sob estudo, e sua intensidade luminosa pode ser usada para calcular a diferença de caminho óptico acumulada pelos dois feixes de luz. A diferença de caminho óptico e a intensidade de luz são relacionadas por uma função cossenoidal. Grandes distúrbios podem alterar o ponto de operação do interferômetro, alcançando regiões não lineares da curva característica do interferômetro e até mesmo induzindo ambiguidades, devido à periodicidade da relação entrada/saída. Este trabalho preocupou-se com o modelamento, desenvolvimento e aplicação de uma estratégia de controle baseada em controle com modos deslizantes, em um interferômetro de dois feixes em quadratura. Foi utilizada a abordagem de alto ganho, a qual consiste em utilizar o sistema de controle para compensar completamente os deslocamentos de fase induzidos no braço sensor, de tal forma que o sinal de controle se relaciona com os deslocamentos de fase por uma equação de reta. Portanto o processo de demodulação não necessita de algoritmos de desdobramento de fase. O sistema implementado mostrou capacidade de melhorar a faixa dinâmica e largura de banda quando comparado com outros sistemas de controle na literatura, também baseados na abordagem de alto ganho. Destaca-se que um algoritmo de identificação de elipse foi aplicado no sistema, permitindo a correção da figura de Lissajous formada pelos sinais de saída do interferômetro, de uma elipse para um círculo. Portanto, o sistema estima o deslocamento de fase mesmo com erros na condição de quadratura. Um novo método de demodulação de fase óptica é proposto, aliando esta estratégia de controle com um interferômetro emulado virtualmente. Isto permite manter o interferômetro físico em malha aberta e recuperar a informação de deslocamento de fase a partir do sinal de controle do interferômetro virtual, trazendo considerável simplificação da instrumentação requerida. Sensores inerciais tais como acelerômetros e giroscópios podem se beneficiar deste sistema em dois pontos principais: a sensitividade pode ser aumentada sem limitar o fim de escala do sensor devido à relação proporcional entre o sinal de controle e o deslocamento de fase medido; o sistema pode ser implementado sem a necessidade de moduladores e circuitos de acionamento de PZT, reduzindo o custo, volume e peso. (AU) | |
| Processo FAPESP: | 17/17235-1 - Sistema de controle não linear para interferometria óptica baseado em fuzzy Takagi-Sugeno e LMIs |
| Beneficiário: | Luiz Henrique Vitti Felão |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado Direto |