Diseño y construcción de un equipo de laboratorio para control activo de vibraciones de una viga en voladizo

Abstract

El proyecto se trata sobre el diseño y construcción de un Control Activo de vibraciones de una viga en voladizo, para el laboratorio de Mecanismos y Vibraciones de la Universidad de las Fuerzas Armadas - "ESPE". Este equipo servirá para estudiar la amortiguación activa de vibraciones en una estructura, un dispositivo de prueba usando un sensor, actuadores y un módulo de control que ejecuta un programa de atenuación de la vibración. Con la finalidad de que el equipo se adapte a diferentes pruebas, la estructura se diseñó para que la viga sea removida cuando el usuario así lo desee. La idea es que se hagan pruebas con diferentes dimensiones o materiales. Para que la viga en voladizo, se detenga lo más rápido posible, ya sea de la vibración generada por los piezoeléctricos o por una perturbación externa. Así que para controlarla se emplea un microcontrolador STM32, que recibe la señal del acelerómetro (montado sobre la viga), y envía la señal al puente H. El control se programó en software (Simulink de Matlab). Por esa razón, se puede probar en cualquier otro tipo de control. Los actuadores piezoeléctricos funcionan con +150VDC o -150VDC, que se obtiene de un transformador y un rectificador. Se realizó una prueba en el Analizador de Vibraciones de la Escuela Politécnica Nacional, para comprobar que la curva sobre la que se trabaja es la correcta. Este análisis dio resultados satisfactorios. Así como también se desarrolló las ecuaciones de masa y rigidez para problemas de vibraciones mediante el método de elementos finitos.