Síntese de controladores robustos aplicados em sistemas com atrasos temporais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Guedes, Diego Rocha
Data de Publicação: 2018
Outros Autores: Cunha, Hugo Leonardo Oliveira
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/1/7171
Resumo: Este trabalho visa o estudo, desenvolvimento e aplicação da síntese de uma técnica de controle robusto para sistemas afetados por atrasos temporais. A formulação envolve uma abordagem via Desigualdades Matriciais Lineares (do inglês Linear Matrix Inequalities - LMI) em um problema de otimização convexa, incorporando Reguladores Quadráticos Lineares (do inglês Linear-Quadratic Regulators - LQR), para que se minimize um custo garantido associado ao controle do sistema. O desenvolvimento baseia-se em uma técnica de síntese que já foi apresentada na literatura, que considera atrasos nos estados de um sistema incerto, tendo agora a contribuição deste trabalho com a extensão da síntese para o caso em que há também atrasos nas entradas de controle. A resolução do problema de otimização é feita na plataforma MATLAB, e o resultado fornece ganhos estabilizantes, por realimentação de estados, e com custo garantido otimizado. É apresentada também a implementação do controlador em um sistema embarcado, em que um microcontrolador da família PIC18 é responsável por controlar a velocidade de um servomotor, enquanto que atrasos propositais são inseridos na comunicação entre os dispositivos, a fim de testar e validar a técnica de síntese desenvolvida.
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O desenvolvimento baseia-se em uma técnica de síntese que já foi apresentada na literatura, que considera atrasos nos estados de um sistema incerto, tendo agora a contribuição deste trabalho com a extensão da síntese para o caso em que há também atrasos nas entradas de controle. A resolução do problema de otimização é feita na plataforma MATLAB, e o resultado fornece ganhos estabilizantes, por realimentação de estados, e com custo garantido otimizado. É apresentada também a implementação do controlador em um sistema embarcado, em que um microcontrolador da família PIC18 é responsável por controlar a velocidade de um servomotor, enquanto que atrasos propositais são inseridos na comunicação entre os dispositivos, a fim de testar e validar a técnica de síntese desenvolvida.This work aims the study, development and application of the synthesis of a robust control technique for time-delayed systems. The synthesis is modeled by a LMI approach in the formulation of a convex optimization problem, incorporating LQR, so that the guaranteed cost associated with the control system is minimized. The development is based on a synthesis technique already presented in the literature that considers delays in the states of an uncertain system, being the greatest contribution of this work the extension of the synthesis to the case of delayed inputs. The resolution of the optimization problem is performed on the MATLAB platform, and provides stabilizing state feedback gains with an optimized guaranteed cost. A physical implementation of the controller on an embedded system is also presented, composed of a microcontroller of the PIC18 series, responsible for controlling the speed of a servomotor, while intentional delays are inserted in the communication between the devices in order to test and validate the developed synthesis technique.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCornelio ProcopioEngenharia de Controle e AutomaçãoUTFPRBrasilEngenhariasControle de custoSistemas de controle inteligenteSistemas embarcados (Computadores)Cost controlIntelligent control systemsEmbedded computer systemsSíntese de controladores robustos aplicados em sistemas com atrasos temporaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCornélio ProcópioAgulhari, Cristiano MarcosSobrinho, André Sanches FonsecaAgulhari, Cristiano MarcosSobrinho, André Sanches FonsecaBuzachero, Luiz Francisco SanchesSilva, Emerson Ravazzi Pires daGuedes, Diego RochaCunha, Hugo Leonardo Oliveirainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCP_COEAU_2018_1_02.pdfapplication/pdf3449723http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7171/1/CP_COEAU_2018_1_02.pdf9d1cc20c3f9a9615d93d7d362b599291MD51LICENSElicense.txttext/plain1290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7171/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCP_COEAU_2018_1_02.pdf.txtExtracted texttext/plain112795http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7171/3/CP_COEAU_2018_1_02.pdf.txtbc46ccec17562f5b05b0bedaec1dd259MD53THUMBNAILCP_COEAU_2018_1_02.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1215http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7171/4/CP_COEAU_2018_1_02.pdf.jpg9b07b84595c0445cf801e1beb16bd657MD541/71712020-11-10 15:55:20.749oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-10T17:55:20Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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