TESIS DOCTORALES - TESEO

TESIS DOCTORALES - TESEO
Título: DESARROLLO, MODELADO E INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS FLEXIBLES PARA LA
CANCELACIÓN ACTIVA DE VIBRACIONES
Nombre: MUÑOZ
DIAZ, IVAN
Universidad: CASTILLA-LA MANCHA
Departamento: TECNICAS DE MODELADO Y ANALISIS EN INGENIERIA
Fecha de lectura: 20/07/2007
Dirección:
> Director: LÓPEZ CELA JUAN JOSÉ
> Codirector: VICENTE FELIU BATLLE
Tribunal:
> presidente: José Benito Muñoz
> secretario: MONTÁNS LEAL FRANCISCO JAVIER
> vocal: García Prada Juan Carlos
> vocal: RAMON AMADO ALVAREZ CABAL
> vocal: ANTONIO BLÁZQUEZ GÁMEZ
Descriptores:
> INGENIERIA ESTRUCTURAL
> DISEÑO DE MAQUINAS
> EQUIPO DE LABORATORIO
> INGENIERIA DE CONTROL
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Localización: Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales
Resumen: Uno de los aspectos clave, desde el punto de vista tecnológico, que condiciona el diseño de
sistemas aeroespaciales, es el hecho de emplear materiales muy ligeros, lo cual da lugar a estructuras muy
flexibles que presentan grandes vibraciones ante pequeñas perturbaciones. Este hecho impide el
posicionamiento preciso de los instrumentos instalados sobre dichas estructuras e influye sustancialmente en su
vida útil. Por tanto, es evidente la importancia del desarrollo de estructuras instrumentadas que cuenten con
sistemas de control activo capaces de cancelar de forma eficiente las vibraciones no deseadas.
En esta tesis se han abordado fundamentalmente tres aspectos relacionados con el desarrollo de estructuras
instrumentadas. El primero es la construcción de plataformas experimentales que sean representativas de
sistemas aeroespaciales; en este sentido, se han construido tres plataformas: un robot flexible de un grado de
libertad, una placa delgada de gran tamaño y una estructura articulada. El segundo de los aspectos es la
caracterización dinámica de cada una de las estructuras. Para ello, es necesario considerar el empleo de
actuadores y sensores, así como el posicionamiento de los mismos. Se han utilizado galgas extensométricas,
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acelerómetros, fibra de Bragg y piezoeléctricos como sensores y motores rotativos, motores lineales (excitador
electromagnético), martillos de impacto y piezoeléctricos como actuadores. El tercer y último aspecto es el
relacionado con el control activo de vibraciones; para ello, se han desarrollado dos esquemas de control para la
cancelación activa de vibraciones en el robot flexible: uno en cadena abierta (basado en el moldeado de la
trayectoria) y otro en cadena cerrada (basado en pasividad). En el diseño de ambos esquemas se evidencia la
importancia que tienen las propiedades mecánicas de la estructura en el desarrollo de algoritmos de control y
en la eficacia del sistema de control en su conjunto.