Controle Passivo de Vibraςões em Notch Type Spring Utilizando Neutralizadores Dinâmicos Viscoelásticos e Filtros Eletrônicos: Realizaςão Física

Abstract

Este artigo apresenta o projeto e implementação de duas técnicas de controle para reduzir níveis indesejáveis de vibração em um mecanismo novo chamado Notch Type Spring (NTS) utilizado na sintonização de redes de Bragg em fibra. O NTS é uma mola de flexão monolítica obtida de um material sólido, usando dobradiças entalhadas para amplificar o deslocamento provocado por um atuador piezoelétrico. Uma vantagem ao utilizar esta mola de flexão encontra-se na fabricação a partir de um único bloco material, evitando-se assim instabilidades e pontos de tensão em soldas. Por outro lado, devido ao baixo amortecimento próprio do dispositivo de sintonização, a resposta vibratória provocada pela excitação do tipo degrau sobre a fibra, proveniente do atuador piezoelétrico e amplificada pela mola de flexão, possui oscilações indesejáveis após a aplicação da carga. Estas vibrações indesejáveis ocorrem para todos os intervalos de sintonização no sistema mola de flexão - rede de Bragg em fibra óptica. A fim de reduzir o tempo de sintonização neste processo foram implementadas duas técnicas de controle. Uma, atuando diretamente na excitação, através de um filtro eletrônico e, a outra, atuando sobre a fonte vibratória, mola de flexão-base-fibra, através de dispositivos simples conhecidos como neutralizadores dinâmicos viscoelásticos. Para o projeto ótimo dos neutralizadores foi utilizado uma metodologia própria através de uma técnica de otimização não linear híbrida composta por algoritmos genéticos e o método “Quase” Newton. O filtro eletrônico foi projetado para atuar entre o gerador de sinais e o controlador deste, para rejeitar as freqüências elevadas. Uma implementação numéricoexperimental sobre um dispositivo de sintonização real é realizada e os resultados, provenientes da aplicação de ambas técnicas de controle, são comparados e amplamente discutidos.