Controle chaveado de sistemas com incertezas utilizando otimizadores não derivativos

• Autor(a) principal: Silva, Paulo Henrique Gonçalves Leonel da
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/192112
• topic: Controle via busca extremal; Otimizadores não derivativos; Rastreamento do máximo ponto de potência; Modelos fuzzy Takagi-Sugeno; Pêndulo invertido; Sistemas chaveados; Incertezas politópicas; Desigualdades matriciais lineares (LMIs); Extremum seeking control; Non-derivative optimizers; Maximum power point tracking (MPPT); Takagi-Sugeno fuzzy models; Stick balancer; Switched Systems; Polytopic uncertainties; Linear matrix inequalities (LMIs)

Nesta tese, utiliza-se um otimizador analógico não derivativo proposto por Teixeira & Żak em 1999 como principal ferramenta para os sistemas de controle dos projetos desenvolvidos. Tal otimizador é composto por blocos não lineares e pode ser classificado como um sistema neural artificial. Sistemas chaveados têm grande aplicação prática na otimização de sistemas e são caracterizados por possuírem subsistemas e uma lei de chaveamento que seleciona cada subsistema a cada momento. Deve-se definir condições para que seja possível projetar uma lei de chaveamento que atenda requisitos de projeto. O estudo de técnicas de controle extremal na solução de problemas de busca pelo rastreamento do máximo ponto de potência (do inglês: Maximum Power Point Tracking - MPPT), vem apresentando resultados interessantes na literatura e um tipo de sistema à qual essa técnica pode ser aplicada, é na geração fotovoltaica. Aplica-se o otimizador analógico citado na busca do MPPT de uma célula fotovoltaica, com o objetivo de observar o controle extremal atuando em um processo de otimização, estendendo o controle para quando existem variações de irradiação solar (cenário de uma possível passagem de nuvens). Também observa-se o comportamento do sistema quanto a manter seu correto funcionamento e estabilidade ultimate bounded. A contribuição principal desta tese foi uma nova proposta de utilização conjunta do otimizador de Teixeira & Żak no projeto de controladores ˙ chaveados baseados na minimização da derivada de uma função de Lyapunov. Os resultados obtidos possibilitam o projeto de controladores para plantas não lineares com um nível maior de incertezas do que tolerado com os métodos disponíveis, assegurando uma estabilidade ultimate bounded. A aplicação, através de simulações, desta metodologia em um sistema teórico e em um pêndulo invertido atestaram a validade do método.