Detecção de falhas em um Sistema Rotativo utilizando Sistemas Imunológicos Artificiais

Rodrigo F. B. Lourenço, Fabio R. Chavarette, Roberto Outa, Michael D. G. Silva, Darlan M. da Silva

Resumo


É ascendente a pesquisa e desenvolvimento de ferramentas computacionais, baseadas em  técnicas de computação inteligente, afim de detectar falhas estruturais em máquinas e equipamentos  no mundo inteiro. Essa pesquisa propõe o desenvolvimento de um Sistema de Monitoramento da  Integridade Estrutural (do inglês, Structural Health Monitoring - SHM), com base na teoria de Sis­  temas Imunológicos Artificiais, utilizando-se o Algoritmo de Seleção Negativa (ASN), que determina  a identificação e quantificação de falhas de um sistema dinâmico rotativo. O sistema de aquisição  de dados utilizado, foi proposto na visão da simplicidade e baixo custo, composto por um microcontrolador Arduíno e um acelerômetro MPU6050. Para aquisição do banco de dados com sinais livres  de falhas (sinais próprios), utilizou-se um intervalo de frequência que variou de 2 Hz a 60 Hz, em  passos de 2 Hz, contendo 10 sinais de tamanho (1 x 4000) para cada frequência. O banco de dados  detectores (não próprios), foi constituído após a retirada de dois parafusos (um oposto ao outro) da  junta flexível, o que gerou o desbalanceamento do sistema. Com base nos critérios de funcionalidade proposto, perante a avaliação da robustez, precisão e eficiência no processo de diagnóstico de  falhas no rotor, o algoritmo imunológico artificial (ASN), apresentou excelente desempenho, quando  aplicado para seleção e grupamento de amostras (sinais). O algoritmo foi capaz de identificar as  falhas do desbalanceamento do sistema, apresentando acertos com 100 % de precisão.  


Palavras-chave


SHM; AIS; Análise de Vibrações; Bioengenharia; Sistemas Dinâmicos

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DOI: https://doi.org/10.5540/03.2021.008.01.0395

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