Controle de vibrações em barras engastadas através do efeito piezoelétrico

Abstract

O objetivo deste projeto é desenvolver um controle ativo de vibrações em barras engastadas através de sensores e atuadores piezoelétricos. O efeito piezoelétrico decorre da capacidade de alguns cristais gerarem tensão elétrica à resposta de uma pressão mecânica, assim como o efeito reverso. Portanto, com transdutores piezoelétricos em associação a uma malha de controle, é possível executar o controle ativo de vibrações. O controle é feito através do software Matlab em conjunto com a placa dSPACE DS1104, a qual faz a interface analógico/digital e digital/analógico da malha de controle. O sistema é modelado matematicamente e, após isso, uma identificação paramétrica é feita experimentalmente através da aplicação do sinal PRBS na entrada do sistema e da utilização do método dos mínimos quadrados. Com a planta definida, são projetados controladores através do método de alocação de polos. Por fim, são realizados experimentos para provar a eficiência deste método.

The objective of this project is to develop an active control of vibrations in cantilever beams through piezoelectric sensors and actuators. The piezoelectric effect arises from the capability of certain crystals generates voltage in response to the mechanical pressure, as well as the reverse effect. Therefore, with piezoelectric transducers in combination with a control loop, is possible to implement an active control of vibrations. The control is done through the Matlab software in conjunction with the dSPACE DS1104 board, which will interface the analog/digital and digital/analog of control loop. The system will be modeled mathematically and, after that, a parametric identification is made experimentally by applying the PRBS signal at the input of the system and using the method of least squares. With the plant determined, the controllers will be designed by the method of allocation of poles. Lastly, experiments will be performed to prove the efficiency of this method.