Dinâmica e controle de um sistema da captação de energia piezoelétrico excitado parametricamente

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Cauz, Luiz Oreste [UNESP]
• Orientador(a): Chavarette, Fabio Roberto [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Dinâmica e controle; Excitação paramétrica; Captação de energia
• Palavras-chave em Inglês: Dynamics and control; Parametric excitation; Energy capture
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/258163

A captura e a conversão de energia ambiental em energia útil são conhecidas como captação de energia e podem ocorrer de diversas formas, como mecânica, acústica, solar e gradientes térmicos. Os sistemas de captação de energia vibracional (VEHS), são sistemas que usam as vibrações como fonte de energia e são conhecidos como uma fonte de alimentação suplementar para aplicações de carga lenta ou para alimentar e manter dispositivos e sensores remotos que precisam de pouca energia para funcionar, como marca-passos, estimuladores de medula espinhal e sistemas microeletromecânicos. O objetivo desta tese é desenvolver um controle linear feedback para um sistema de captação de energia que é excitado parametricamente e usa materiais piezoelétricos como transdutor, com o intuito de aumentar significativamente a quantidade de energia produzida em comparação com o sistema inicial. Para isto, primeiramente é necessário analisar a estabilidade do sistema e fazer uma análise de sensibilidade global para verificar quais parâmetros físicos do sistema são mais influentes na produção de energia. A análise de sensibilidade é feita por meio do cálculo dos índices de Sobol, e a análise de estabilidade é feita conforme as técnicas desenvolvidas por Sinha e Butcher para sistemas periódicos. As duas técnicas apresentadas, de análise de estabilidade e de sensibilidade global, fornecem informações importantes para que se possa projetar um controlador mais eficiente. A técnica de controle utilizada nesta tese é baseada nos estudos Sinha e Butcher e é conhecida como Projeto de Controlador Linear Feedback via Transformação de Lyapunov-Floquet.