Modelagem matematica e analise dos comportamentos ideal e não ideal de estruturas flexiveis de rastreamento

Neste trabalho desenvolve-se modelos matemáticos para sistemas dinâmicos denominados estruturas flexíveis de rastreamento. Dois tipos diferentes de abordagem são utilizados: abordagem de sistema ideal e abordagem de sistema não ideal. Dois diferentes modelos matemáticos são propostos para a deflexão da estrutura flexível de rastreamento ( tipo viga ) : curvatura linear e curvatura não linear. Um protótipo experimental é projetado e construído com o intuito de levantar características que auxiliem na modelagem de tais sistemas. Um novo modelo matemático para o atrito interno do motor de corrente contínua utilizado experimentalmente é obtido através da identificação de seus parâmetros físicos e ajuste do modelo matemático. Simulações numéricas são efetuadas comparando os modelos propostos e sua aplicabilidade ou não em determinadas situações. Técnicas de perturbação são utilizadas para a obtenção da solução analítica das equações govemantes do movimento, obtidas através do Princípio Estendido de Hamilton, para cada um dos modelos matemáticos propostos. Os resultados desse trabalho são da maior importância no estudo de estruturas leves tais como painéis solares em satélites e manipuladores robóticos delgados e rápidosIn this investigation are developed mathematical models for the dynamical systems named slewing flexible structures. Two different approaches are proposed: the ideal system approach and the nonideal system approach. Two different mathematical models are proposed for the beam-like slewing flexible structure deflection: linear curvature and nonlinear curvature. An experimental prototype is designed and built with the objective of obtaining data that may help in the modeling of such systems. A new mathematical model for the experimental dc motor internal damping is obtained through the identification of its physical parameters and mathematical model fitting. Numerical simulations are realized comparing the proposed models and its applicability or not under determined situations. Perturbation techniques are used for obtaining the analytical solution of the governing equations of motion, derived through the Hamilton Extended Principle, for each one of the proposed models. The results presented in this work are very important in the study of light structures such as solar panels in satellites and long and fast robotic manipulator