Um método de sintonia de controladores PID multivariáveis baseado em otimização para sistemas lineares sob restrições

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferraz, Fábio Henrique de Carvalho
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51164
Resumo: Neste trabalho é proposto um método de sintonia de controladores PID, baseado em otimização, para sistemas lineares multivariáveis de tempo discreto sujeitos a restrições nas variáveis de saída e saturação dos atuadores. A partir de uma modelagem politópica da saturação, são apresentadas condições para que um poliedro contido no conjunto de restrições, seja positivamente invariante em relação a um sistema em malha fechada com um controlador PID multivariável e filtro de primeira ordem para obtenção de poliedros maiores. Tais condições são usadas na formulação de um problema de otimização nãolinear, cuja solução fornece os parâmetros dos controladores que satisfazem as restrições, garante estabilidade local e otimiza o desempenho do sistema em malha fechada. São analisados tanto um controlador centralizado quanto um descentralizado. A eficiência do método proposto é avaliada a partir de resultados de simulação numérica.
id UFRN_101c29679aea628501c84111c3f1dbad
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/51164
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Ferraz, Fábio Henrique de Carvalhohttp://lattes.cnpq.br/4772070522399553https://orcid.org/0000-0002-3999-2874http://lattes.cnpq.br/0143490577842914Maitelli, André Laurindohttps://orcid.org/0000-0001-6083-7425http://lattes.cnpq.br/0477027244297797Almeida, Tiago Alves deDorea, Carlos Eduardo Trabuco2023-02-02T20:49:47Z2023-02-02T20:49:47Z2022-10-07FERRAZ, Fábio Henrique de Carvalho. Um método de sintonia de controladores PID multivariáveis baseado em otimização para sistemas lineares sob restrições. Orientador: Carlos Eduardo Trabuco Dórea. 2022. 75f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51164Neste trabalho é proposto um método de sintonia de controladores PID, baseado em otimização, para sistemas lineares multivariáveis de tempo discreto sujeitos a restrições nas variáveis de saída e saturação dos atuadores. A partir de uma modelagem politópica da saturação, são apresentadas condições para que um poliedro contido no conjunto de restrições, seja positivamente invariante em relação a um sistema em malha fechada com um controlador PID multivariável e filtro de primeira ordem para obtenção de poliedros maiores. Tais condições são usadas na formulação de um problema de otimização nãolinear, cuja solução fornece os parâmetros dos controladores que satisfazem as restrições, garante estabilidade local e otimiza o desempenho do sistema em malha fechada. São analisados tanto um controlador centralizado quanto um descentralizado. A eficiência do método proposto é avaliada a partir de resultados de simulação numérica.In this work we propose a method based on optimization for tuning PID controllers, for linear Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) discrete-time systems subject to constraints on the output variables and saturation of the actuators. From a polytopic modeling of saturation, conditions are presented for a polyhedron contained in the set of constraints to be positively invariant with respect to a closed-loop system with a MIMO PID controller and first order filter to obtain larger polyhedra. Such conditions are used in the formulation of a nonlinear optimization problem, whose solution provides the controller parameters that satisfy the constraints, guarantee local stability and optimize the performance of the closed loop system. Both a centralized and a decentralized controller are analyzed. The efficiency of the proposed method is evaluated from numerical simulation results.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOUFRNBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAControlador PIDSaturação nos atuadoresSistemas sob restriçõesConjuntos InvariantesSistemas MIMOOtimizaçãoUm método de sintonia de controladores PID multivariáveis baseado em otimização para sistemas lineares sob restriçõesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALMetodosintoniacontroladores_Ferraz_2022.pdfapplication/pdf1453353https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51164/1/Metodosintoniacontroladores_Ferraz_2022.pdf6787a9281ece549ebd472dbffcac340cMD51123456789/511642023-02-02 17:50:28.18oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/51164Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-02-02T20:50:28Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Um método de sintonia de controladores PID multivariáveis baseado em otimização para sistemas lineares sob restrições
title Um método de sintonia de controladores PID multivariáveis baseado em otimização para sistemas lineares sob restrições
spellingShingle Um método de sintonia de controladores PID multivariáveis baseado em otimização para sistemas lineares sob restrições
Ferraz, Fábio Henrique de Carvalho
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Controlador PID
Saturação nos atuadores
Sistemas sob restrições
Conjuntos Invariantes
Sistemas MIMO
Otimização
title_short Um método de sintonia de controladores PID multivariáveis baseado em otimização para sistemas lineares sob restrições
title_full Um método de sintonia de controladores PID multivariáveis baseado em otimização para sistemas lineares sob restrições
title_fullStr Um método de sintonia de controladores PID multivariáveis baseado em otimização para sistemas lineares sob restrições
title_full_unstemmed Um método de sintonia de controladores PID multivariáveis baseado em otimização para sistemas lineares sob restrições
title_sort Um método de sintonia de controladores PID multivariáveis baseado em otimização para sistemas lineares sob restrições
author Ferraz, Fábio Henrique de Carvalho
author_facet Ferraz, Fábio Henrique de Carvalho
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4772070522399553
dc.contributor.advisorID.pt_BR.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0002-3999-2874
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0143490577842914
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv Maitelli, André Laurindo
dc.contributor.referees1ID.pt_BR.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0001-6083-7425
dc.contributor.referees1Lattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0477027244297797
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv Almeida, Tiago Alves de
dc.contributor.author.fl_str_mv Ferraz, Fábio Henrique de Carvalho
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Dorea, Carlos Eduardo Trabuco
contributor_str_mv Dorea, Carlos Eduardo Trabuco
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Controlador PID
Saturação nos atuadores
Sistemas sob restrições
Conjuntos Invariantes
Sistemas MIMO
Otimização
dc.subject.por.fl_str_mv Controlador PID
Saturação nos atuadores
Sistemas sob restrições
Conjuntos Invariantes
Sistemas MIMO
Otimização
description Neste trabalho é proposto um método de sintonia de controladores PID, baseado em otimização, para sistemas lineares multivariáveis de tempo discreto sujeitos a restrições nas variáveis de saída e saturação dos atuadores. A partir de uma modelagem politópica da saturação, são apresentadas condições para que um poliedro contido no conjunto de restrições, seja positivamente invariante em relação a um sistema em malha fechada com um controlador PID multivariável e filtro de primeira ordem para obtenção de poliedros maiores. Tais condições são usadas na formulação de um problema de otimização nãolinear, cuja solução fornece os parâmetros dos controladores que satisfazem as restrições, garante estabilidade local e otimiza o desempenho do sistema em malha fechada. São analisados tanto um controlador centralizado quanto um descentralizado. A eficiência do método proposto é avaliada a partir de resultados de simulação numérica.
publishDate 2022
dc.date.issued.fl_str_mv 2022-10-07
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-02-02T20:49:47Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-02-02T20:49:47Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv FERRAZ, Fábio Henrique de Carvalho. Um método de sintonia de controladores PID multivariáveis baseado em otimização para sistemas lineares sob restrições. Orientador: Carlos Eduardo Trabuco Dórea. 2022. 75f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51164
identifier_str_mv FERRAZ, Fábio Henrique de Carvalho. Um método de sintonia de controladores PID multivariáveis baseado em otimização para sistemas lineares sob restrições. Orientador: Carlos Eduardo Trabuco Dórea. 2022. 75f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
url https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51164
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51164/1/Metodosintoniacontroladores_Ferraz_2022.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 6787a9281ece549ebd472dbffcac340c
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1802117914960068608