Estudo de técnica de controle robusto de um sistema sujeito a uma falha operacional tratado como incerteza politópica

• Autor(a) principal: Marinho, Felipe
• Data de Publicação: 2018
• 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/1/27373
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Desigualdades (Matemática); Estabilidade; Teoria do controle; Inequalities (Mathematics); Stability; Control theory

Este trabalho contempla o estudo de uma técnica de controle robusto para sistemas lineares dinâmicos sujeitos a falhas operacionais tratadas como incertezas paramétricas do tipo politópica. A técnica abordada para o controle dos sistemas propostos na literatura é retratada como: técnica de projeto robusto sujeita a taxa de decaimento com a otimização da norma do controlador. Os sistemas são, sistema massa-mola-amortecedor e sistema físico Servo-mecanismo CC, em que são equacionados os modelos matemáticos que caracterizam o comportamento dinâmico do sistema. A representação é descrita na forma quadrática de LMIs (do inglês, Linear Matrix Inequalities) com base na teoria de Lyapunov para estabilidade de sistemas dinâmicos. Aplica-se a técnica de controle robusto com taxa de decaimento em ambos os sistemas, com e sem otimização, para posterior comparação dos desempenhos. Os modelos estimados de cada sistema são calculados através do MATLAB. Para o sistema massa-mola-amortecedor, o qual apenas é sujeito a simulação, os resultados para o controlador robusto são obtidos para uma dada condição inicial e as respostas gráficas pertinentes analisadas. O Servo-mecanismo CC é modelado em espaço de estados e a técnica implementada na prática em laboratório utilizando controle por rastreamento. Os controladores robustos são testados em cenários pré-determinados de estudo, analisando as curvas de resposta e as influências dos parâmetros envolvidos, como os ganhos, a taxa de decaimento e a otimização. Conclui-se com abordagens qualitativas e quantitativas o controle robusto com taxa de decaimento com e sem a otimização para os sistemas incertos propostos, chegando-se a reduções significativas nas magnitudes dos controladores, de 94,45% para o sistema massa-mola-amortecedor, 99,99% e 90,39% para o Servo-mecanismo CC.