Estudo comparativo de métodos avançados de controle implementados no sistema bola e barra

• Autor(a) principal: Prunzel, Alan Henrique
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24599
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::SISTEMAS ELETRONICOS DE MEDIDA E DE CONTROLE; Sistemas de controle digital; Controladores PID; Análise multivariada; Digital control systems; PID controllers; Multivariate analysis

A escolha de métodos de controle adequados para a regulação de processos é fundamental no campo da engenharia, pois ajuda a definir qual o melhor segundo vários critérios, visando obter melhores resultados. No entanto, tal comparação nem sempre é fácil e direta, pois é necessária a prévia implementação dos diferentes métodos a comparar e o posterior exame analítico dos dados obtidos. Na área de controle, uma comparação entre diferentes métodos específicos de projeto de controladores torna-se necessária. Para tal fim, algumas pesquisas tem sido desenvolvidas, como o estudo comparativo de controladores PID, I-PD e PD-PI através de diversos índices de desempenho proposto por Sain (2016). No presente trabalho foram implementados algoritmos avançados de controle digital e o respectivo estudo comparativo segundo diferentes especificações de desempenho, com o qual obteve-se uma metodologia capaz de auxiliar o projetista na escolha do melhor método de controle. Para tal, foi escolhido o sistema bola e barra já implementado, que fora controlado e comparado com diferentes métodos de controle, como a lógica nebulosa (LN), redes neurais artificiais (RNAs) e um controlador PID com filtro derivativo (PIDn). O instável sistema bola e barra é regulado e supervisionado por meio de um software, já elaborado previamente mas com algumas atualizações introduzidas, nas quais o usuário pode definir o método de controle a ser utilizado diante dos novos métodos implementados, bem como alguns parâmetros dos mesmos. Dessa forma, a comparação foi realizada seguindo diretrizes estatísticas (MANOVA) para as diversas medidas baseadas no erro, sendo elas o IAE, ISE, ITAE e o ITSE, consagrando o PID modificado como a melhor estratégia de controle para a planta Bola e Barra ao nível de significância de 95%. O melhoramento do protótipo de estudo viabilizará aos estudantes futuros o aprendizado de controladores avançados, bem como suas diferenças e características.