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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4751| Título: | Control and optimization on portal frame for current flow using piezoeletric on buoy |
| Título(s) alternativo(s): | Controle e otimização de uma estrutura do tipo portal para geração de corrente elétrica embarcadas em boias |
| Autor(es): | Lenz, Wagner Barth |
| Orientador(es): | Tusset, Angelo Marcelo |
| Palavras-chave: | Correntes elétricas Sensoriamento remoto Ondas sonoras Energia - Fontes alternativas Electric currents Remote sensing Sound-waves Renewable energy sources |
| Data do documento: | 20-Jan-2020 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | LENZ, Wagner Barth. Control and optimization on portal frame for current flow using piezoeletric on buoy. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2020. |
| Resumo: | A crescente demanda por sensoriamento remoto para previsões meteorológicas, amplificadores de telecomunicações e monitoramento de voos longos tem gerado demanda por fontes alternativas de energia. Consequentemente, isso leva a uma micro fonte de auto-alimentação no local, para evitar a substituição desnecessária de baterias e a transmissão da linha de energia. Uma fonte comum de energia é o vento ou as ondas que são colhidas usando transdutores de vibração, agindo assim em geradores e sensores. Nesta dissertação, uma estrutura de estrutura de portal com material piezoelétrico usando ondas como fonte de energia vibratória. Primeiro, foi feita uma caracterização dinâmica inicial para excitação senoidal e pulsante. Segundo, uma análise de sensibilidade paramétrica foi realizada e um processo de otimização foi realizado usando o Particle Swarm Optimization (PSO). Terceiro, para melhorar ainda mais o desempenho do controlador da Equação de Riccati Dependente do Estado (SDRE), foi usada para variar a carga externa. Os resultados mostram que o PSO não escolheu o mesmo parâmetro presente na literatura com um pequeno ganho (0,5%) em desempenho. No entanto, o controlador SDRE mostrou um aumento de 0.59𝐶 para 3𝐶 em um periodo de 200 𝑠. |
| Abstract: | The growing demand for remote sensing for weather forecasts, telecommunication amplifiers, and monitoring long flights, has been generating demand for alternative power sources. Consequently, this leads to a micro self-power source on site, to avoid unnecessary batteries replacement and power line transmission. A common source of energy is wind or waves that are harvested using vibration transducer, thus actuating as generators and sensors. In this dissertation, a portal frame structure with piezoelectric material using waves as a source of vibration energy. First, an initial dynamic characterization was made for sine and beating excitation. Second, a parametric sensibility analysis was made and an optimization process was carried out using Particle Swarm Optimization (PSO). Third, to further improve the performance the State-Dependent Riccati Equation (SDRE) controller was used varying the external load. The results shows that the PSO did not choose the same parameter as present on the literature with an small gain (.5%) in performance. However, the SDRE controller shown an increase of 0.59𝐶 to 3𝐶 in a period of 200 𝑠. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4751 |
| Aparece nas coleções: | PG - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
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