Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/265724
Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Otimização discreta para o posicionamento de atuadores e de sensores para controle de vibrações
Title Alternative: Discrete optimization for actuators and sensors positioning for vibration control
Author: Soubhia, Ana Luisa, 1986-
Advisor: Serpa, Alberto Luiz, 1967-
Abstract: Resumo: Assim como os estudos sobre as técnicas de projeto de controladores têm a sua importância, as pesquisas referentes ao posicionamento de atuadores e de sensores são importantes para a obtenção de estruturas inteligentes que atinjam melhor desempenho. Em alguns estudos sobre estruturas inteligentes, o posicionamento de sensores e de atuadores é definido por algum critério físico e, posteriormente, o controlador é projetado para atender às necessidades do sistema controlado. Entretanto, a quantidade e o posicionamento ótimo de sensores e de atuadores também pode ser obtido através de uma solução de um problema de otimização, levando-se em conta, por exemplo, as posições possíveis em que os elementos ativos podem ser alocados e a quantidade disponível desses. Este trabalho apresenta cinco técnicas heurísticas e discretas de otimização, com o objetivo de determinar posicionamentos discretos dos elementos ativos em sistemas de controle. Além disso, uma técnica que envolve determinar, além do posicionamento, a quantidade de elementos ativos é apresentada. Essas técnicas foram implementadas baseando-se em um método de cortes geométricos, em Algoritmos Genéticos e no método de Recozimento Simulado. Dependendo da quantidade máxima desejada de sensores e de atuadores e do número de posições possíveis para alocá-los, devido ao número de combinações possíveis que precisam ser avaliadas, um algoritmo puramente combinatorial pode ser difícil de ser utilizado. Dessa forma, as técnicas aqui desenvolvidas têm o objetivo de obter soluções, analisando menos combinações, em um tempo computacional menor. Neste trabalho, os controladores serão projetados a partir da teoria sobre controle H-infinito. Assim, a função objetivo que será utilizada para resolver o problema de posicionamento dos elementos ativos será a norma H-infinito do sistema em malha fechada

Abstract: As well as the studies about controller design techniques have its importance, related researches for actuators and sensors positioning are important to obtain smart structures that can achieve better performance. In some studies about smart structures, the positioning of sensors and actuators is defined by some physical criteria and thereafter, the controller is designed to satisfy some requirements of the controlled system. However, the optimal amount and the optimal placement of sensors and actuators can also be obtained through the solution of an optimization problem, taking into account, for example, the possible positions to allocate the active elements and the available amount of these. This thesis presents five discrete heuristics optimization techniques, in order to determine the discrete positions of the active elements in active control systems. Furthermore, a technique that involves the amount of active elements and the positioning determination is shown. These techniques have been implemented from three heuristic methods. One technique was implemented based on the geometric cuts, five techniques were developed based on the Genetic Algorithms and one technique was implemented from the Simulated Annealing method. Depending on the desired number of the sensors and actuators and the number of the candidate positions, it is impractical to use a combinatorial algorithm, because this is very expensive in terms of computational time due to the number of possible combinations. Thus, the techniques developed here have the aim to obtain good solutions analyzing less combination than the combinatorial method and in the smallest computational time. In this work, the controllers are designed from the theory of H-infinity control. Thus, the objective function used to solve the positioning problem of active elements is the H-infinity norm of the closed-loop system
Subject: Controle H [Infinito]
Otimização
Vibração - Controle
Algoritmos genéticos
Editor: [s.n.]
Citation: SOUBHIA, Ana Luisa. Otimização discreta para o posicionamento de atuadores e de sensores para controle de vibrações. 2015. 1 recurso online (125 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/265724>. Acesso em: 29 ago. 2018.
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

Files in This Item:
File SizeFormat 
Soubhia_AnaLuisa_D.pdf1.63 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.