Sintetização de circuitos elétricos equivalentes de processos através do método TLM

Abstract

Devido à complexidade na resolução analítica de processos, há um aumento natural na demanda por modelos que simplifiquem a análise do problema e a obtenção da resposta a perturbações. A utilização de equivalência de modelo na forma de circuitos elétricos se torna uma alternativa para esta modelagem, pois muitos processos podem ser substituídos por componentes de circuitos elétricos, mantendo a integridade da resposta da análise. O objetivo deste trabalho é apresentar uma ferramenta que proporciona a transformação de equações diferenciais em modelos de circuitos elétricos por meio de modelagem de linhas de transmissão (TLM). O método tem aplicações em processos de diversas áreas da ciência. O foco do estudo é voltado à modelagem de componentes de circuitos elétricos pelo método TLM para aplicação em problemas de circuitos elétricos e na resolução de sistemas de equações diferenciais ordinárias (EDO). Na primeira parte do trabalho, a resolução de circuitos elétricos será analisada sendo utilizados circuitos elétricos RLC simples. Na sequência, a síntese e análise é ampliada para problemas de linhas de transmissão. O modelo equivalente em circuitos elétricos é também utilizado para comparações do método TLM e do método Trapezoidal de sistemas de EDO lineares e não-lineares. Os dois métodos foram utilizados para demostrar a equivalência entre estes modelos.