Controle ativo de vibrações: algoritmos e dispositivos

Abstract

Este projeto trata do desenvolvimento de um sistema experimental para controle ativo de vibrações. As vibrações mecânicas são movimentos oscilatórios, realizados por corpos que buscam retornar a uma posição de equilíbrio após serem perturbados. A presença dessas vibrações pode ser muito indesejada, prejudicando a estabilidade de estruturas e até a vida útil de maquinários no contexto industrial. Nesse viés, torna-se importante encontrar medidas para o monitoramento e controle das vibrações. O controle ativo representa uma possível solução, tendo como princípio a geração de vibrações que interferem destrutivamente com as vibrações originais, visando a anular o seu efeito. Seguindo essa motivação, o presente projeto tem como objetivo elaborar um sistema experimental que permita o estudo do controle ativo a partir da aplicação de vibrações de distúrbio em uma viga engastada livre. Devido à pandemia do SARS-CoV-2, o acesso aos laboratórios para a montagem do sistema físico e realização de testes não foi possível. A execução do projeto tomou, então, maior enfoque no desenvolvimento de um hardware flexível e de um firmware eficiente, além de introduzir práticas com simulação computacional. Os resultados obtidos incluem o projeto esquemático e também a placa de circuito impresso (PCI) responsável por todas as conexões do sistema. Através da aplicação da PCI, foram realizados testes específicos quanto ao tempo de processamento do firmware, revelando que a programação na modalidade dual-core para o ESP32 apresenta melhores resultados quando o acesso a cada barramento de comunicação é feito exclusivamente por um dos cores. A inserção de circuitos específicos para medição de corrente na PCI possibilitou, também, a obtenção de resultados quanto à indutância dos atuadoras magnéticos (eletroímãs) utilizados.