DSpace Communidade:https://hdl.handle.net/ripcmb/301232026-04-22T22:35:45Z2026-04-22T22:35:45ZAnálise e implementação de estratégias de controle para mancais magnéticos em sistemas rotativoAzevedo Jr., David de Oliveirahttps://hdl.handle.net/20.500.14867/8482802026-03-20T16:27:14Z2026-01-01T00:00:00ZTítulo: Análise e implementação de estratégias de controle para mancais magnéticos em sistemas rotativo
Autor(es): Azevedo Jr., David de Oliveira
Abstract: In this work, the mathematical modeling of a rotor–bearing system and the implementation of three advanced control strategies for the dynamic positioning of the rotating shaft are presented. The system is composed of two active magnetic bearings and a rigid rotor positioned horizontally. The bearing dynamics are described based on Maxwell’s equations, while the rotor is represented by the Newton–Euler equations of motion. From the developed formulation, a nonlinear model of the assembly is obtained, as well as a linearized representation expressed in state-space form, which is used for controller design.
The adopted strategies are LQG (Linear Quadratic Gaussian) optimal control, 𝐻∞ control, and MPC (Model Predictive Control). The development is carried out using the Matlab/Simulink® software, within which the tests and validation of the controllers are performed through their application to the nonlinear model of the system. The performance of each controller is analyzed based on quantitative criteria related to transient response and steady-state behavior. The results obtained under different simulation scenarios demonstrated the superiority of the MPC in reference-tracking tests, where it achieved the best response times and the lowest integral performance indices based on the squared error. In contrast, the LQG and 𝐻∞ controllers showed superior performance in disturbance rejection tests, with the 𝐻∞ controller outperforming the other strategies on average across nearly all evaluated criteria.
Descrição: Neste trabalho é apresentada a modelagem matemática de um sistema mancal-rotor e a implementação de três estratégias de controle avançado para o posicionamento dinâmico do eixo girante. O sistema é composto por dois mancais magnéticos ativos e um rotor rígido posicionado horizontalmente. A dinâmica dos mancais é descrita a partir das equações de Maxwell, enquanto o rotor é representado pelas equações de movimento de Newton-Euler. A partir da formulação desenvolvida, obtém-se o modelo não linear do conjunto e a representação linearizada expressa na forma de espaço de estados, a qual é utilizada para o projeto dos controladores.
As estratégias adotadas são o controle ótimo LQG (Linear Quadratic Gaussian), o controle 𝐻∞ e o controle preditivo baseado em modelo MPC (Model Predictive Control). O desenvolvimento é realizado utilizando o software Matlab/Simulink®, ambiente em que são conduzidos os testes e a validação dos controladores através da aplicação ao modelo não linear do sistema. O desempenho de cada controlador é analisado com base em critérios quantitativos relacionados à resposta transitória e ao regime estacionário. Os resultados obtidos em diferentes cenários de simulação demonstraram a superioridade do MPC em testes de rastreamento de referência, nos quais apresentou os melhores tempos de resposta
e índices integrais baseados no erro quadrático. Em contrapartida, os controles LQG e 𝐻∞ se destacaram nos testes de rejeição a perturbações, com o 𝐻∞ superando na média as outras estratégias em praticamente todos os critérios avaliados.
Tipo: masterThesis2026-01-01T00:00:00ZMargem equatorial brasileira : uma perspectiva do reaparelhamento da Marinha do BrasilInácio , Fábio da Silvahttps://hdl.handle.net/20.500.14867/8482052026-03-06T17:32:20Z2025-01-01T00:00:00ZTítulo: Margem equatorial brasileira : uma perspectiva do reaparelhamento da Marinha do Brasil
Autor(es): Inácio , Fábio da Silva
Abstract: The recent announcement by the Federal Government regarding the hiring of four
oil tankers for the fleet of Petrobras and Transpetro, as part of the Fleet Expansion
Program for state-owned companies that plans the acquisition through construction
of forty-four vessels, represents a strategic boost to the Brazilian naval industry. This
measure aligns with the growing appreciation of the Blue Economy, due to the vast
expanse of the Blue Amazon and the oil and mineral reserves found in the Brazilian
Equatorial Margin. The projection that Brazil could reach 5th place among the
world's largest producers and exporters of oil by 2030, with a decline in hydrocarbon
production expected starting in 2034, reinforces the strategic importance of
exploring new energy frontier fronts, such as the Equatorial Margin. In this context,
it becomes imperative to prepare the Defense Systems to dissuade and respond to
the increasing demands of Maritime Security, enhancing the operational capacity of
the Brazilian Navy (MB) in a manner that aligns with future geopolitical and
economic challenges. Given the prospect of expanding activities related to the Blue
Economy, this study aims to evaluate the Brazilian Navy Defense Systems in the
midst of the auspices of this new energy frontie
Descrição: O recente anúncio do Governo Federal sobre a contratação de quatro petroleiros para a frota da Petrobras e da Transpetro, como parte do Programa de Ampliação da Frota das estatais, o qual prevê a aquisição, por construção, de 44 embarcações, representa um impulso estratégico à indústria naval brasileira. Tal medida alinha-se à crescente valorização da Economia Azul, em função da vasta extensão da Amazônia Azul e das reservas de petróleo e minerais encontrados na Margem Equatorial Brasileira. A projeção na qual o Brasil pode atingir o 5º lugar em volume de produção e exportação de dores mundiais de petróleo até 2030, bem como queda de produção de hidrocarbonetos prevista a partir de 2034, reforça a importância estratégica da
exploração de novas fronteiras energéticas, como a Margem Equatorial. Nesse
contexto, torna-se imperativo preparar os Sistemas de Defesa para dissuadir e, até
mesmo, responder às demandas crescentes atinentes a Segurança Marítima, o que
amplia a capacidade operativa requerida para a Marinha do Brasil (MB), de forma
compatível com os desafios geopolíticos e econômicos futuros. Diante da erspectiva de expansão das atividades concernentes à Economia Azul, este estudo tem como objetivo avaliar os Sistemas de Defesa da MB em meio aos auspícios desta nova fronteira energética.; Trabalho apresentado à Escola de Guerra Naval como requisito parcial para a conclusão do Curso de Política e Estratégia Marítimas (C-PEM 2025).
Tipo: bachelorThesis2025-01-01T00:00:00ZAvaliação da Redução de Seção Reta Radar (SRR) de Superfície Metálica irradiada na Banda X pelo emprego de Materiais Absorvedores de Radiação Eletromagnética (MARE).Issmael Junior, Ali KamelLima, Marcelo ChagasFalco, Ana Paula SantiagoMatias, Marcelo SilvaGonçalves, André PaimLima, Roberto CostaRicha, PriscilaLeal, ElviaCosta, Ana C Figueiredo Melohttps://hdl.handle.net/20.500.14867/8481752026-02-27T18:30:31Z2021-01-01T00:00:00ZTítulo: Avaliação da Redução de Seção Reta Radar (SRR) de Superfície Metálica irradiada na Banda X pelo emprego de Materiais Absorvedores de Radiação Eletromagnética (MARE).
Autor(es): Issmael Junior, Ali Kamel; Lima, Marcelo Chagas; Falco, Ana Paula Santiago; Matias, Marcelo Silva; Gonçalves, André Paim; Lima, Roberto Costa; Richa, Priscila; Leal, Elvia; Costa, Ana C Figueiredo Melo
Descrição: O objetivo deste artigo é apresentar os resultados das medidas de redução de Seção Reta Radar (SRR) de Materiais Absorvedores de Radiação Eletromagnética (MARE) realizadas pelo método da perda de inserção em ambiente laboratorial semi-anecóico, na banda X (de 8,2 a 12,4 GHz) e subsidiar a continuidade da atividade pela realização da Avaliação Operacional (AvaOp) desses itens em ambiente operacional. Os testes laboratoriais realizados visam buscar subsídios para refutar ou confirmar a seguinte hipótese: Os MARE construídos contribuem para a redução da SRR de meios navais constituídos por estruturas metálicas.
Tipo: article2021-01-01T00:00:00ZControle de sistemas lineares com saltos Markovianos e cadeia oculta usando desigualdades matriciais linearesGranato, Marco Auréliohttps://hdl.handle.net/20.500.14867/8481122026-02-19T13:13:00Z2025-01-01T00:00:00ZTítulo: Controle de sistemas lineares com saltos Markovianos e cadeia oculta usando desigualdades matriciais lineares
Autor(es): Granato, Marco Aurélio
Abstract: This dissertation addresses the problem of designing controllers for discrete-time Markov jump linear systems, in a scenario of partial information of the Markov chain. We consider a hidden Markov model, for which we assume that the mode of operation of the system is not available to the controller, but only an estimate provided by a detector. In this context, we initially investigate the state-feedback control problem and propose sufficient conditions for the synthesis of controllers that ensure upper bounds for the performance indices H2, H∞, and ℓ2−ℓ∞. In a second moment, we address the problem of designing static output feedback controllers, and propose sufficient conditions in the context of H2, H∞ and mixed H2/H∞ control. Considering that the synthesis conditions are proposed in terms of bilinear matrix inequalities, we present an iterative approach based on a coordinated descent algorithm to obtain suboptimal solutions. The steps of the algorithm are characterized by the solution of linear matrix inequalities that guarantee a non-increasing sequence for the upper bounds of the performance indices addressed. Numerical examples are presented to illustrate the effectiveness of the results obtained, comparing them with existing methods in the literature.
Descrição: Esta dissertação aborda o problema de projeto de controladores para sistemas lineares com saltos Markovianos a tempo discreto, em um cenário de informação parcial da cadeia de Markov. Consideramos um modelo oculto de Markov, para o qual assumimos que o modo de operação do sistema não está disponível para o controlador, mas somente uma estimação fornecida por um detector. Neste contexto, investigamos inicialmente o problema de controle por realimentação de estados, e propomos condições suficientes para a síntese de controladores que asseguram limitantes para os índices de desempenho H2,
H∞ e ℓ2−ℓ∞. Num segundo momento, tratamos do problema de projeto de controladores por realimentação estática de saída, e propomos condições suficientes no contexto de controle H2, H∞ e misto H2/H∞. Considerando que as condições de síntese são propostas em termos de desigualdades matriciais bilineares, apresentamos uma abordagem iterativa baseada em um algoritmo de descida coordenada para a obtenção de soluções subótimas.
As etapas do algoritmo são caracterizadas pela solução de desigualdades matriciais lineares que garantem uma sequência não-crescente para os limitantes superiores dos índices de desempenho tratados. Exemplos numéricos são apresentados para ilustrar a eficácia dos resultados obtidos, comparando-os com métodos existentes na literatura.
Tipo: masterThesis2025-01-01T00:00:00Z