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Design of a didactic ande experimental testbed of low cost for applications in active control of vibration

By Mauricio Jose Amorim

Abstract

Orientador: Euripedes Guilherme de Oliveira NobregaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: Este trabalho apresenta uma bancada didática destinada ao ensino nos cursos de engenharia de aplicações em projetos de controle, processamento digital de sinais e programação em tempo real. Bancadas didáticas são ferramentas indispensáveis ao ensino, considerando que os conceitos vistos apenas em sala de aula são muitas vezes abstratos. A bancada em questão foi desenvolvida partindo de projeto mecânico já existente, tendo sido colocados na estrutura sensores extensométricos para obter a resposta do sistema como deformação e projetado o circuito condicionador do sinal para essa resposta. Para a prirneira fase, envolvendo identificação, controle da estrutura e análise dos resultados, foram projetados dois acionadores para os motores que aplicam o distúrbio e o esforço de controle sobre a planta. Após terem sido satisfeitas as etapas da primeira fase, o próximo passo foi transferir o sistema de controle para uma configuração embarcada utilizando um microcontrolador. Para tanto, algumas adaptações e novos projetos emergiram diante da mudança do ambiente de processamento. A necessidade de adaptar os sinais para a nova placa de aquisição exigiu mudança em alguns circuitos. o acionador de motor para uma saída de controle modulada em largura de pulso foi desenvolvido utilizando componentes discretos. Além disso, é detalhadamente abordada a programação em tempo real do sistema de controle em questãoAbstract: This work presents the design of a didactic tesbed intended to teaching control system design, digital processing of signals and real-time programming. Didactic tesbeds are very vaIuabIe tools when applying concepts developed inside the classroom. The testbed developed here is built upon a previous mechanical design. Strain gages were used as measuring devices using a conditioning circuit. FirstIy, system identification, structural control and analysis of the results were proceeded, two motor drives were designed to operate motors performing both disturbance and control inputs. Afterwards, the control system was redesigned to operate using a micracontraller unit in a embedded architeture. Some adaptations on the circuits were needed and are covered here. A DC motor circuit driver using PWM signal was developed using discrete components. Besides, real-time programming of the control system is covered in detailMestradoMecanica dos Sólidos e Projeto MecanicoMestre em Engenharia Mecânic

Topics: Processamento de sinais - Técnicas digitais, Controle em tempo real, Programação em tempo-real, Eletrônica, Engenharia de estruturas - Controle, Embedded systems, DSP system, Didactic testbed., Real-time programming, Fundamentals of electronics, Mechanical system controls
Publisher: [s.n.]
Year: 2018
OAI identifier: oai:repositorio.unicamp.br:REPOSIP/264102
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