CONTROLE DE FORMA DE UMA PLACA UTILIZANDO ATUADORES PIEZOELETRICOS E CONTROLE LQR
O controle de forma de estruturas metálicas vem ganhando espaço nas pesquisas aeronáuticas. Sua aplicação nas asas de aeronaves já indicou gerar ganhos significativos no desempenho dos veículos aéreos. Este trabalho utiliza um controlador linear do tipo LQR (Regulador Linear Quadrático) para controlar a forma de uma placa engastada-livre-livre-livre através de atuadores piezoelétricos. Utiliza-se o modelo de placa linear.
A deflexão da placa é considerada suficientemente pequena. Desta forma, apenas a componente transversal da deflexão é considerada neste trabalho. As equações governantes do movimento são obtidas utilizando-se o princípio de Hamilton. As equações diferenciais parciais assim obtidas são discretizadas utilizando-se o método das diferenças finitas.
As equações governantes do movimento discretizadas e em malha fechada são simuladas numericamente utilizando um integrador num´erico do tipo Runge Kutta de quarta ordem. O controle LQR é aplicado nessas equações. Os tipos de controladores ótimos investigados são os de rastreamento e de regulação, com horizonte finito e infinito respectivamente. O modelo matemático para a placa linear tem controlabilidade total e o erro
em regime permanente das simulações realizadas foi reduzido de forma significante em todos os cenários. Os resultados aqui apresentados demonstram a viabilidade da técnica de controle ótimo para esse tipo de sistema dinâmico nas condições apresentadas e cria uma base para o estudo de sistemas mais complexos no que diz respeito a não linearidades no modelo matemático ou a adição de limites do valor do sinal de controle, por exemplo.