Projeto de controladores tolerantes a falhas baseados em observador : uma abordagem em faixas de frequência finita

• Main Author: Caio Mariano da Silva Anastácio
• Publication Date: 2021
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da UFMG
• Download full: http://hdl.handle.net/1843/52160
• topic: Sistemas chaveados; Controle baseado em observador; Controle tolerante a falhas; Estimação de falhas; Frequência finita; Engenharia elétrica; Teoria do controle

Este trabalho propõe preencher uma lacuna existente na literatura com a introdução de uma metodologia para projeto de controle tolerante a falhas com base em observador em faixas de frequência predefinidas com desempenho garantido H-infinito para sistemas contínuos chaveados. A abordagem proposta faz uso dos estados e da falha estimada advindos do observador sintetizado para compor uma lei de controle que assegura eficácia na rejeição de distúrbios externos e na compensação dos efeitos das falhas em domínios de baixa, média e alta frequências. Ademais, para garantir a estabilidade assintótica do sistema chaveado, o sinal de chaveamento respeita a condição de tempo médio de permanência dependente de modo (MDADT), assegurando que o sistema permaneça um tempo mínimo em cada modo e evitando instabilidades referentes ao chaveamento arbitrário. O problema é estruturado de tal forma que, em malha fechada, o observador e o controlador podem ser sintetizados de forma separada. Para tanto, inicialmente, projeta-se o observador proposto para obter as estimativas dos estados e da falha em faixas de frequência específicas a partir do lema de Kalman-Yakubovich-Popov generalizado. Posteriormente, o controlador tolerante a falhas com custo garantido H-infinito é projetado, assegurando estabilidade em malha fechada para sistemas chaveados sob restrições MDADT. Em ambos os projetos, as condições são descritas na forma de desigualdades matriciais lineares. Exemplos ilustrativos retirados da literatura são utilizados para demonstrar a eficácia e a aplicabilidade da abordagem proposta.