CURSO DE MESTRADO EM Construções Metálicas
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL - ESCOLA DE MINAS
UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
Disciplina:
Carga Horária:
Controle de Vibrações em Estruturas
Código:
45
Responsável:
CIV 714
Instituição:
Prof. Dr. Francisco de Assis das Neves
DECIV/EM/UFOP
Ementa
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Revisão da Mecânica Clássica
Sistemas de Controle Estrutural Dinâmico: ativo, passivo e híbrido(ativo/passivo).
Teoria Linear de Controle de Sistemas Discretos
Teoria Clássica de Controle
Teoria Moderna de Controle
Aplicações Práticas: problemas de vibrações estruturais induzidos por ações dinâmicas
pseudo-determinísticas e aleatórias
Assinatura:
Ouro Preto,
de
de 2003.
____________________________________________________________
Presidente do Colegiado de Pós-Graduação em Engenharia Civil
PROGRAMA ANALÍTICO
Unidades e Assuntos
1. Revisão da Mecânica Clássica
1.1. O princípio do trabalho visual;
1.2. O princípio de D´Alembert;
1.3. O princípio de Hamilton; equações de movimento de Lagrange;
1.4. Equações de estado: movimento no espaço-fase.
2. Sistemas de Controle Estrutural Dinâmico
2.1. Sistema estrutural dinâmico;
2.2. Tipos de sistemas de controle estrutural;
2.3. Tipos usuais de sistemas de controle passivo e ativo.
3. Teoria Linear de Controle de Sistemas Discretos
3.1. Conceitos de sistemas de controle: diagramas de bloco; controle de ciclo
aberto (controle passivo); controle de ciclo fechado ( controle ativo/retroação).
3.2. Resposta por métodos de funções de transferência: transformada de
Laplace; resposta no domínio da freqüência (FRF).
3.3. Resposta por funções de singularidade: função delta de Dirac; a integral
de convolução.
3.4. Modelos de variáveis de estado (equações de estado): as variáveis de
estado de um sisema dinâmico; equação de estado; a resposta no tempo e
a matriz de transição de estado; estabilidade de pontos de equilíbrio;
3.5. Resposta pela análise modal;
3.6. Controlabilidade do estado;
3.7. Sensibilidade de sistemas de controle para variações de parâmetros;
sistemas discretos no tempo;
3.8. Observadores – equações de saída
4. Teoria Clássica de Controle de Sistemas
4.1. O conceito de estabilidade; o critério de estabilidade de Routh-Hurwitz;
4.2. Sistemas de controle de retroação; métodos de controle de sistemas: o
método do foco da raiz; o método de Nyquist; o método da resposta em
freqüência;
4.3. Sensibilidade, estabilidade e performance.
5. Teoria Moderna de Controle de Sistemas / Controle ótimo
5.1. Controle de sistemas com retroação;
5.2. Método de alocação do polo: controle de entradas múltiplas.
5.3. Algoritmos para resolver a equação de Riccati;
5.4. Controle retroativo de saída direta;
5.5. Controle modal.
6. Aplicações Práticas: Problemas de Vibrações Estruturais Induzidos por
Ações Dinâmicas Pseudo-determinísticas e Aleatórias
6.1. Distribuição ótima de amortecimento passivo;
6.2. Projeto de um sistema de absorsor passivo;
6.3. Sistemas de isolamento de base;
6.4. Tecnologia dos atuadores;
6.5. Exemplos de sistemas existentes de controle estrutural ativo de grande
escala.
Ref.
Nº Aulas
Bibliogr.
Bibliografia
Nº da
Referência
Título
Autor(es)
01
Dynamics and Control of Structures, Jonh Wiley & Sons,
New York, 1990.
Meirovitch, L.
02
Modern Control Systems, Addison-Wesley, 8th edition, New
York, 1998.
Dorf, R. C.; Bishop, R.H..
03
Introduction to Structural Motion Control, 2000.
04
Redução e Controle de Vibrações – Notas de Aula, 180
páginas, PEC/COPPE/UFRJ, 1998.
05
Elements of Vibration Analysis, Jonh Wiley & Sons, 4th
edition, New York, 1986.
06
Dynamics of Structures, McGraw-Hill, 1992.
cANNOR, J.J.
BATTISTA, R.C.
Meirovith, L.
Clough, R.W.;
Penzien, J.
07
08
Mechanical
Vibrations,
Addison-Wesley
Company, 3th edition, New York, 1995.
Publishing
Structural Dynamics, Van Nostrand Reinhold Co.m USA,
1980.
Rao, S.S.
Paz, M.
.