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http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AAQF6D| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Modelos autorregressivos para representação de sistemas com histerese |
| Authors: | Samir Angelo Milani Martins |
| First Advisor: | Luis Antonio Aguirre |
| First Referee: | Alexandre Sanfelice Bazanella |
| Second Referee: | Takashi Yoneyama |
| Third Referee: | Bruno Otávio Soares Teixeira |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Fernando de Oliveira Souza |
| Abstract: | Histerese é um fenômeno severamente não linear comumente encontrado em dispositivos eletromagnéticos e eletromecânicos, que envolvem efeitos de memória entre a saída e o histórico das variáveis do processo. Em sensores e atuadores eletromecânicos, tal efeito está relacionado à memória natural do comportamento inelástico, sendo a força restauradora dependente do histórico de deformação. Devido a essa não linearidade, são comuns problemas em modelagem e controle de sistemas com histerese, os quais têm sido extensivamente estudados. No âmbito de modelagem, o modelo de Bouc-Wen é visto como um dos modelos clássicos, sendo utilizado ainda em pesquisas atuais. O modelo de LuGre proposto inicialmente para modelar fricção também pode ser utilizado neste contexto. Contudo, a utilização desses modelos em um cenário de controle antecipativo e compensação de histerese é complicada, uma vez que a obtenção da inversa do modelo não é direta. Neste sentido, modelos autorregressivos polinomiais surgem como uma alternativa viável, uma vez que sua utilização em um cenário de compensação de histerese é relativamente fácil. Porém, a ocorrência de histerese nessa classe de modelos é algo ainda não bem explicado. Nesta tese são apresentadas condições suficientes para a ocorrência de histerese em modelos polinomiais. Mostra-se que a utilização de multi funções da primeira diferença da entrada são condições suficientes para que isto ocorra. Essas condições estão relacionadas aos pontos de equilíbrio do modelo, à função de excitação e a alguns agrupamentos de termos nos modelos polinomiais auto regressivos. Além disso, é proposta uma técnica auxiliar de detecção de estruturas para modelos de sistemas com histerese. Os resultadosdesta tese são utilizados na identificação e análise de modelos estimados a partir de dados produzidos por modelos de Bouc-Wen e de LuGre de amortecedores magneto-reológicos. |
| Abstract: | Hysteresis is a highly nonlinear phenomenon commonly found in electromagnetic and electromechanical devices which involve memory efects among the output and the history of the process variables. In sensors and electromechanical actuators, this efect is related to the natural memory of inelastic behavior, being the restoring force dependent on the history of deformation. Due to such severe nonlinearity, problems in modeling and control of systems with hysteresis are common and have been exhaustively studied. In the modeling context, the Bouc-Wen model is seen as one of the classic models, being still used in current research. The LuGre model, initially proposed for modeling friction is also used to model hysteresis. However, the use of these models in a feedforward control scenario is a hard task, since its inverse model is not easily obtained. In this sense, auto regressive polynomial models appear as a feasible alternative. However, the reason why there is hysteresis in such model is still not well explained. This thesis presents suficient conditions for hysteresis in polynomial models. It is shown that using multi functions of the first diference of the input are suficient to occur hysteresis in such models. Such conditions are related to the model equilibria, to the forcing function and to certain term clusters in the polynomial models. Besides, a technique for structure selection based on term cluster is proposed in order to identify model structures for systems with hysteresis. The main results of this thesis are used in the identifcation and analysis of nonlinear models estimated fromdata produced by magneto-rheological damper (MRD) models (Bouc-Wen and LuGre model). |
| Subject: | Engenharia elétrica Histerese Identificação de sistemas |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AAQF6D |
| Issue Date: | 11-Mar-2016 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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