Tese: Identificação de Sistemas de Estruturas Mecânicas e Aplicações
Aluno(a) : James Wilson Aliaga SalazarOrientador(a): Rubens Sampaio
Área de Concentração: Mecânica Aplicada
Data: 28/07/2000
Link para tese/dissertação: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=1904@1
Resumo: Os objetivos deste trabalho sío três: o primeiro é fazer uma revisío suscinta da teoria de sistemas lineares e de estimação de parâmetros que é usada nos problemas de estruturas mecânicas; o segundo consiste no estudo do algoritmo ERA (Eigensystem Realization Algorithm) que fornece uma realização mínima, usando os sinais de entrada (forças, momentos, impulsos) e saída (acelerações); e o terceiro objetivo é desenvolver algumas aplicações tanto numéricas quanto experimentais. Assim, é realizado um estudo dos sistemas dinâmicos determinísticos e estocásticos para fornecer alguns conhecimentos básicos. Da mesma forma, sío apresentados características e propriedades dos estimadores Bayesianos, de máxima verossimilança e de quadrados mínimos. Com esta base, o algoritmo ERA e o algoritmo alternativo chamado ERA/OKID (Observer Kalman Filter Identification) sío descritos. Como o uso de um observador faz com que o problema tenha uma estrutura estatística, o que permite ao estimador trabalhar com ruído, foi estudado o comportamento de ERA e ERA/OKID aplicados numa treliça bidimensional afetada por diferentes níveis de ruído. A última parte deste trabalho corresponde às aplicações, que estío divididas em parte experimental e parte numérica: na parte experimental, foram gerados dois conjuntos de dados a partir de dois experimentos. Em cada um deles, uma treliça tridimensional foi excitada por uma força randômica e foram medidas as acelerações em doi pontos da estrutura. Com um dos conjuntos de dados, identificou-se um modelo de espaço de estado de ordem mínima, usando ERA e ERA/OKID. Compararam-se os sinais de saída gerados pelo modelo identificado e pela estrutura real para cada um dos sinais de entrada. A idéia é obter um modelo de espaço de estado de ordem mínima sem ter que fazer uma modelagem matemática prévia. Na parte numérica é feita uma aplicação do algoritmo RSS (Remote Sensor System) usando um sistema de massas, molas e amortecedores. Este algoritmo, proposto em [42] é famoso porque foi usado para identificar se ocorria algum dano na estação espacial MIR depois de cada processo de acoplamento. No processo de identificação do algoritmo RSS, foram usados ERA e ERA/OKID.