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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2008.tde-19012011-114441
Documento
Autor
Nome completo
Luiz Augusto Martin Goncalves
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2008
Orientador
Banca examinadora
Costa Neto, Alvaro (Presidente)
Barbosa, Roberto Spinola
Barboza, Ruy
Coelho, Tarcisio Antonio Hess
Varoto, Paulo Sergio
Título em português
Compensação dinâmica em cames
Palavras-chave em português
Cames
Cames compensados dinamicamente
Cames sintonizados
Compensação por feedforward
Otimização de cames
Vibração em cames
Resumo em português
Em um sistema came-seguidor a dinâmica do sistema seguidor faz com que o movimento final se desvie daquele especificado. Este efeito pode ser compensado considerando-se o modelo dinâmico inverso do sistema seguidor no projeto da lei de movimento do came. Considerando-se constante a velocidade do came, o sistema seguidor tem dinâmica linear. Entretanto, devido à razão de transmissão variável, e devido a outros efeitos não lineares, o sistema de acionamento como um todo é não linear, e procedimentos não lineares devem ser utilizados para se ajustar a lei de movimento do came. Uma análise teórica, suportada por simulações, mostra o potencial deste procedimento, ao menos no caso de uma dinâmica simples do sistema seguidor: uma considerável redução do erro de movimento, e uma boa robustez relativa a erros na freqüência de ressonância e razão de amortecimento estimadas. Experimentos com o acionamento por um servomotor sub-dimensionado, como é de se esperar, mostram resultados diferentes, devido à velocidade angular não constante. A flutuação observada na velocidade angular em torno do valor constante é então levada em consideração para o projeto da lei de movimento com nonlinear feedforward.
Título em inglês
Dinamically compensated cams
Palavras-chave em inglês
Cam vibration
Cams
Cams optimization
Dynamically compensated cams
Feedforward compensation
Tuned cams
Resumo em inglês
In a cam-follower system the dynamics of the follower-train mechanism cause an actual motion which deviates from the desired one. This effect can be compensated by taking into account the inverse dynamic model of the follower-train in the design of the cam motion law. By considering a constant cam velocity, the follower-train has linear dynamics. However, due to the varying transmission ratio, and due to other nonlinear effects, the whole drive train is a nonlinear system, and nonlinear procedures should be used to fit a motion law. A theoretical analysis with only the linear feed-forward compensation, supported by simulation results, has shown the potential of this approach, at least in the case of simple follower-train dynamics: a considerable reduction of the motion error, and a good robustness with respect to errors in the estimated resonance frequency and damping ratio of the follower-train. Experiments with a small driving servomotor, as expected, show differerit results, due to the non-constant angular velocity. The observed cam angular velocity ripple is then taken into account to design a complete nonlinear feedforward motion law.
 
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tese.pdf (2.33 Mbytes)
Data de Publicação
2011-02-07
 
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