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Avaliação numérica e experimental dos métodos ERA eERA/OKID para a identificação de sistemas mecânicos

by Santana Alves, Marco Túlio

Abstract (Summary)
Este trabalho apresenta dois algoritmos de identificação de sistemas lineares emespaço de estados, quais sejam: o ERA (Eigensystem Realization Algorithm), desenvolvidopor Juang e Pappa (1985), e o ERA/OKID (Observer/Kalman Filter Identification), por Phanet al. (1992). Ambos foram concebidos no ambiente da Engenharia Aeroespacial, onde sefazia imprescindível o surgimento de uma ferramenta confiável para identificação dascomplexas estruturas e dos sistemas inerentes.O primeiro requer que o sistema seja submetido a uma entrada impulsiva e que asaída (Parâmetros de Markov) decorrente seja organizada numa matriz conhecida comomatriz de Hankel. Esta matriz é então decomposta em valores singulares, o que permite,com o auxílio dos conceitos de controlabilidade e observabilidade, uma manipulaçãomatemática conveniente que fornece a realização desejada, ou seja, o sistema em espaçode estados. O segundo foi concebido para sistemas pouco amortecidos e, por isso,incorpora, matematicamente, um observador de estado para que seja acrescido umamortecimento virtual no sinal. Este recurso permite uma compressão dos dados e, porconseguinte, menor esforço computacional. Assim sendo, o OKID fornece, a partir dequalquer tipo de entrada, os parâmetros de Markov do observador e do sistema, onde estesúltimos ?alimentarão? o ERA.A motivação do trabalho é a de auxiliar a Engenharia de Controle na identificação, emespaço de estados, de sistemas complexos, cuja modelagem analítica é dificultada porrazões diversas, além de auxiliar a simulação destes.Para tanto, o trabalho apresenta a Teoria de Realização de Sistemas, os algoritmosERA e ERA/OKID, onde, a partir destes preceitos, foi feita uma avaliação numérica de umsistema mecânico com 2 GDL?s usando o ERA e uma avaliação experimental de um dutoacústico empregando o ERA/OKID.A dissertação concluiu que, para os casos estudados, as técnicas apresentadas sãoeficientes, constituindo, assim, poderosas ferramentas de identificação, e aponta, ainda,alguns desdobramentos futuros da pesquisa ora realizada.
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Bibliographical Information:

Advisor:Domingos Alves Rade; João Antonio Pereira; José Francisco Ribeiro

School:Universidade Federal de Uberlândia

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Identificação de sistemas Controle Sistemas lineares ENGENHARIA MECANICA Estimativa parâmetro

ISBN:

Date of Publication:06/24/2005

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