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dc.contributor.CRUESPUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASpt_BR
dc.descriptionOrientadores: Eurípedes Guilherme de Oliveira Nóbrega, Nazih Mechbal, Gérard Maurice Henri Coffignalpt_BR
dc.descriptionTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânicapt_BR
dc.format.extent1 recurso online (176 p.) : il., digital, arquivo PDF.pt_BR
dc.format.mimetypeapplication/pdfpt_BR
dc.languageMultilínguapt_BR
dc.relation.requiresRequisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFpt_BR
dc.typeTESE DIGITALpt_BR
dc.titleDamage-tolerant modal control methods for flexible structures = Métodos de controle modal tolerante a danos para estruturas flexíveispt_BR
dc.title.alternativeMétodos de controle modal tolerante a danos para estruturas flexíveispt_BR
dc.contributor.authorGenari, Helói Francisco Gentil, 1985-pt_BR
dc.contributor.advisorNóbrega, Eurípedes Guilherme de Oliveira, 1950-pt_BR
dc.contributor.coadvisorCoffignal, Gérard Maurice Henript_BR
dc.contributor.institutionUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecânicapt_BR
dc.contributor.institutionParisTech. l'Ecole Nationale Supérieure d'Arts et Métierspt_BR
dc.contributor.nameofprogramPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.subjectVibração - Controlept_BR
dc.subjectControle robustopt_BR
dc.subjectControle H [Infinito]pt_BR
dc.subjectDanospt_BR
dc.subjectEstruturas flexíveispt_BR
dc.subject.otherlanguageVibration controlen
dc.subject.otherlanguageRobust controlen
dc.subject.otherlanguageAdaptive control systemsen
dc.subject.otherlanguageDamage toleranceen
dc.subject.otherlanguageStructural health monitoringen
dc.description.abstractResumo: Estruturas inteligentes estão cada vez mais presentes em diferentes aplicações na indústria, em particular nas áreas de aeronáutica e engenharia civil. Essas estruturas possuem características que permitem interações com o ambiente, adaptando suas propriedades de acordo com as necessidades (rigidez, amortecimento, viscosidade, etc.), monitorando a própria saúde estrutural (SHM, de Structural Health Monitoring) ou controlando suas vibrações. Atualmente, os métodos ativos para controle de vibrações não respondem adequadamente a mudanças na dinâmica estrutural causada por dano, apesar da boa capacidade de rejeição a perturbações externas. O controle ativo tolerante a danos (DTAC, de Damage-Tolerant Active Control) é uma área recente de pesquisa que objetiva desenvolver métodos integrados para reduzir vibrações e, ao mesmo tempo, monitorar a integridade estrutural, sendo possível identificar a ocorrência de danos e, com isso, reconfigurar o controlador ativo de vibrações. Esta tese contribui com a área de DTAC propondo uma nova abordagem de controle modal e algumas estratégias de aplicações. Os métodos propostos focam no controle de vibrações de estruturas flexíveis sujeitas a danos com múltiplos sensores e atuadores não colocados. Os capítulos apresentam quatro temas principais e as conclusões. O Capítulo 2 revisa o problema subótimo H? e sua respectiva solução por meio da abordagem por desigualdades matriciais lineares, que é uma ferramenta fundamental para o desenvolvimento dos tópicos subsequentes. O Capítulo 3 introduz o método de controle modal de vibrações baseado na norma H? modal, a qual revela elevada seletividade modal, permitindo a concentração de energia de controle sobre os efeitos do dano e apresentando robustez em relação ao spillover e à variação paramétrica. Uma nova estratégia de controle é desenvolvida no Capítulo 4, tendo em conta o conhecimento existente sobre as regiões da estrutura com alta probabilidade de sofrer danos, o que leva a requisitos específicos no projeto do controlador H? modal. Uma técnica de SHM é usada para avaliar o efeito do dano em cada modo, dado que é usado para projetar um controlador preventivo. O Capítulo 5 apresenta uma metodologia modal de dupla malha que lida com a imprevisibilidade do dano, garantindo um bom compromisso entre robustez e desempenho para a estrutura saudável ou danificada. Para atingir esse objetivo, o controlador modal da primeira malha é projetado para atender os requisitos de desempenho para a estrutura saudável. O controlador da segunda malha é reconfigurado objetivando assegurar robustez e um desempenho satisfatório quando, ou se, um dano ocorre. Essa lei de controle é baseada em um observador de estados e em um algoritmo de SHM para reconfigurar o controlador online. Todas as técnicas propostas são testadas utilizando estruturas inteligentes criadas a partir de simulações (analíticas e de elementos finitos) e/ou experimentos. O último capítulo discute os principais resultados obtidos para cada abordagem descrita nos capítulos anteriorespt
dc.description.abstractAbstract: Smart structures have increasingly become present in different industry applications and particularly in the fields of aeronautics and civil engineering. These structures have features that allow interactions with the environment, adapting their characteristics according to the needs (stiffness, damping, viscosity, etc.), monitoring their health or controlling their vibrations. Today, smart structure active control methods do not respond appropriately to damage, despite the capability of good rejection of external disturbances. Damage-tolerant active control (DTAC) is a recent research area that aims to develop integrated approaches to reduce vibrations while monitoring the structure integrity, identifying damage occurrence and reconfiguring the control law of the adopted active vibration control method. This thesis contributes to the DTAC area by proposing a novel modal control framework and some application strategies. The developed methods focus on noncollocated flexible structures, where multiple piezoelectric sensors and actuators are used to attenuate damaged structure vibration. The chapters present four main topics and the conclusions. Chapter 2 reviews the regular suboptimal H? problem and its respective solution based on the linear matrix inequality approach, which is a fundamental tool for the development of subsequent topics. Chapter 3 introduces the modal H?-norm-based method for vibration control, which reveals high modal selectivity, allowing control energy concentration on damage effects and presenting robustness to spillover and parameter variation. A new control strategy is developed in Chapter 4, taking into account existing knowledge about the structure stressed regions with high probability of damage occurrence, leading to specific requirements in the modal H?-controller design. A structural health monitoring (SHM) technique assesses each damaged mode behavior, which is used to design a preventive controller. Chapter 5 presents a novel modal double-loop control methodology to deal with the unpredictability of damage, nevertheless ensuring a good compromise between robustness and performance to both healthy and damaged structures. For this purpose, the first-loop modal controller is designed to comply with regular requirements for the healthy structure behavior and the second-loop controller is reconfigured aiming to ensure satisfactory performance and robustness when and if damage occurs, based on a state observer and an SHM technique to adapt the controller online. In all these chapters, simulated (analytical- and finite-element-based) and/or experimental smart structures are used to examine the proposed methodology under the respective control strategies. The last chapter summarises the achieved results for each different approach described in the previous chaptersen
dc.publisher[s.n.]pt_BR
dc.date.issued2016pt_BR
dc.identifier.citationGENARI, Helói Francisco Gentil. Damage-tolerant modal control methods for flexible structures = Métodos de controle modal tolerante a danos para estruturas flexíveis. 2016. 1 recurso online (176 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/325720>. Acesso em: 31 ago. 2018.pt_BR
dc.description.degreelevelDoutoradopt_BR
dc.description.degreedisciplineMecanica dos Sólidos e Projeto Mecanicopt_BR
dc.description.degreenameDoutor em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.contributor.committeepersonalnameTita, Volneipt_BR
dc.contributor.committeepersonalnameArruda, José Roberto de Françapt_BR
dc.contributor.committeepersonalnamePeres, Pedro Luis Diaspt_BR
dc.contributor.committeepersonalnameBudinger, Valériept_BR
dc.description.sponsordocumentnumber141621/2012-5pt_BR
dc.description.sponsordocumentnumber12337/13-7pt_BR
dc.date.available2018-08-31T10:34:36Z-
dc.date.accessioned2018-08-31T10:34:36Z-
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2018-08-31T10:34:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Genari_HeloiFranciscoGentil_D.pdf: 11510133 bytes, checksum: 8d38bfe36e4c380ae570b34c940138ec (MD5) Previous issue date: 2016en
dc.identifier.urihttp://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/325720-
dc.description.sponsorCNPQpt_BR
dc.description.sponsorCAPESpt_BR
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