REDUÇÃO DE ORDEM DE UM MODELO DE UM VEÍCULO DE CARGA FERROVIÁRIO

Abstract

Na indústria ferroviária encontram-se diversas aplicações para modelagem de sistemas e simulação dinâmica de modelos. Em particular, no setor de transporte ferroviário é importante simular computacionalmente modelos dinâmicos de trens de carga para fins de projeto e de operação de vagões. O Manual de padrões e práticas recomendadas da AAR (American Association of Railroads) seção C – parte II: Design, Fabrication, and Construction of Freight Cars prevê a realização de testes de segurança e os respectivos requisitos de aprovação para operação de novos modelos de veículos de carga. No entanto modelos matemáticos dinâmicos de vagões podem ser bastante complexos e envolver muitos graus de liberdade. O presente trabalho tem como seu objetivo a simplificação desses modelos por meio da aplicação de técnicas de redução de ordem presentes na literatura. As técnicas estudas neste artigo são baseadas na eliminação de graus de liberdade por meio de truncamento direto e na eliminação via perturbação singular. Estes métodos usam transformações de similaridade para obter realizações do sistema na forma balanceada e na forma modal com o intuito de priorizar os estados que mais contribuem para a resposta do modelo. As saídas dos modelos completos e reduzidos são comparadas e, além disso, os modelos completos e reduzidos são avaliados em relação aos requisitos de segurança em alguns testes para operação de campo.