Tese: Introdução í Dinâmica de Sistemas de Multi-Corpos
Aluno(a) : Marcelo Areias TrindadeOrientador(a): Rubens Sampaio
Área de Concentração: Mecânica Aplicada
Data: 24/06/1996
Link para tese/dissertação: http://www.maxwell.lambda.ele.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=1950@2
Resumo: Este trabalho tem por objetivo apresentar uma introdução à dinâmica de sistemas de multi-corpos compostos por partes rígidas e flexíveis, através da exposição das diversas etapas: Modelagem, Simulação e Controle. A modelagem de sistemas de multi-corpos é apresentada, atentando para os problemas de representação de rotações, caracterização de deformações dos corpos flexíveis e manipulação simbólica para formulação das equações do movimento. A parametrização de rotações é apresentada utilizando parâmetros clássicos como ângulos de Euler e Bryant, parâmetros de Euler e Rodrigues, assim como, vetor rotação, vetor rotação conforme e quaternios. O problema de singularidade das paramerizações é estudado, através da comparação de diferentes parametrizações. Para a caracterização de deformações dos corpos flexíveis é apresentado o método de modos supostos. A formulação das equações do movimento é apresentada utilizando as equações de Lagrange e Maggi-Kane. O toolbox de manipulação simbólica do MATLAB é utilizado para derivar as equações do movimento. O controle linear de sistemas de multi-corpos é apresentado utilizando a representação no espaço de estados. Duas metodologias de projeto de controle sío apresentadas: controle via imposição de pólos e controle ótimo. A simulação de sistemas de multi-corpos é apresentada por meio de alguns exemplos ilustrativos da dinâmica e do controle de multi-corpos, atentando para a escolha do método de integração. Todas as etapas sío realizadas no ambiente do MATLAB, utilizando suas funções de manipulação simbólica para a modelagem, suas funções de linearização e controle para o controle e seus algoritmos de integração e funções gráficas para a simulação.