Controle robusto utilizando desigualdades matriciais lineares para a melhoria de desempenho de helicópteros
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFABC |
Texto Completo: | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=118599 |
Resumo: | Orientador: Prof. Dr. Victor Augusto Fernandes de Campos |
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Controle robusto utilizando desigualdades matriciais lineares para a melhoria de desempenho de helicópterosDESIGUALDADES MATRICIAIS LINEARESCONTROLE ROBUSTOALOCAÇÃO DE POLOS EM REGIÕESHELICÓPTEROSLINEAR MATRIX INEQUALITIESREGION POLE PLACEMENTROBUST CONTROLHELICOPTERSPOLITOPIC SYSTEMPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA - UFABCOrientador: Prof. Dr. Victor Augusto Fernandes de CamposCoorientador: Prof. Dr. Alain Segundo PottsDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Santo André, 2019.Este trabalho apresenta a aplicação das desigualdades matriciais lineares para o projeto de um controlador robusto de um sistema multivariável. O objetivo é projetar um controlador que estabilize e garanta os requisitos de performance do sistema quando este é submetido a diversos pontos de operação. O controlador deve alocar os polos do sistema em malha fechada dentro de uma determinada região do semi-plano esquerdo do plano complexo, esta região garante o fator de amortecimento mínimo dos polos do sistema. O controlador descrito neste estudo une o método de controlador com estrutura pré-definida com regiões LMIs e sistemas politópicos para que a estabilidade e a performance do sistema sejam obtidas para todos os pontos de operação de interesse do sistema. Por apresentarem uma classe de sistemas do tipo MIMO (Multiple-Inputs Multiple-Outputs) e também por apresentarem uma dinâmica complexa dos seus modos de voo, o modelo de planta utilizado para testar a eficiência da técnica de controle em estudo será a de um helicóptero. Para o modelo linearizado do helicóptero em 6 pontos de operação distintos, o método nos forneceu um controlador robusto que garante os requisitos de amortecimento do sistema. Por fim, o resultado é comparado de forma separada, para cada ponto de operação, com o mesmo obtido ao se utilizar o método LQG, que é amplamente utilizado na área de estudos aeroespaciais, para o projeto de controladores.This paper presents an LMI (Linear Matrix Inequalities) application for the design of robust controllers for multivariate systems. The purpose of the controller is to ensure the stability and performance requirements of the system for different operating points. To do this, the controller is designed to place all poles of the closed-loop system in a given region of the left half-plane of the complex plane, this region guarantees the minimum damping factor of the system. The robust controller design described in this work uses the concept of the controller of predefined structures, LMI region, and polytopic systems. In this study, the linearized model of a helicopter was used. The helicopters belong to a system class of MIMO (Multiple-Inputs Multiple-Outputs) type and present a complex dynamics in their flight modes, therefore, due to these features, the helicopter is a good model to implement and test the efficiency of the described method in this work. The method presented in this work provided a robust controller that guaranteed the stabilization and the desired damping factor of linearized helicopter model under 6 different operation points. Lastly, the results obtained in this work were compared, for each operational point, with the obtained results using LQG (Linear- Quadratic-Gaussian) controller, which is a widely used method in the aerospace area.Campos, Victor Augusto Fernandes dePotts, Alain SegundoMartins Filho, Luiz de SiqueiraGarcia, Claudio, 1955-Silva, Luiz Ricardo Trajano da2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf112 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=118599http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=118599&midiaext=77624http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=118599&midiaext=77623Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=118599porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-11-11T13:42:46Zoai:BDTD:118599Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2019-11-11T13:42:46Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false |
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