Controle robusto de um motor CC usando realimentação de estados via projeto LMIs com escalares otimizados por evolução diferencial
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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/1/27392 |
Resumo: | Quando empregadas em sistemas industriais, as máquinas de corrente continua (CC) podem fazer o trabalho que as mãos humanas não têm a precisão ou a força física necessária. Problemas surgem, por exemplo, com o desgaste da máquina, que muitas vezes trabalha todos dias durante anos até ser substituída, ou, inclusive, durante sua operação rotineira, pois seus parâmetros internos podem variar por fatores como a temperatura e vibrações. Porém, controladores podem ser projetados afim de obter desempenho aceitável mesmo nas condições apresentadas, são os chamados controladores robustos. Um dos métodos para a síntese desses controladores são as LMIs (do inglês, Linear Matrix Inequalities). Esse trabalho propõe resolver o problema que surge em projetos baseados em LMIs dependentes de escalares para a síntese de controladores robustos. Escalares esses que, normalmente, são escolhidos empiricamente ou por tentativa e erro e, normalmente, resultam em controladores ineficientes. Para fazer a otimização desses escalares será utilizado a evolução diferencial (no inglês, Differential Evolution – DE), que procura através de diversas combinações aleatórias encontrar soluções ótimas dentro de seus limites de busca. O algoritmo implementado demonstrou capacidade de convergir para um mínimo ótimo dentro da área de busca selecionada, com algumas limitações. Os ganhos obtidos pelo algoritmo demonstraram bom desempenho em controlar um módulo didático sob diversos testes. E, em simulações, demonstra a capacidade de estabilizar sistemas incertos como proposto no trabalho. |
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2022-02-23T00:59:18Z2022-02-23T00:59:18Z2019-06-27LIMA, Arthur Nascimento Rosa. Controle robusto de um motor CC usando realimentação de estados via projeto LMIs com escalares otimizados por evolução diferencial. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27392Quando empregadas em sistemas industriais, as máquinas de corrente continua (CC) podem fazer o trabalho que as mãos humanas não têm a precisão ou a força física necessária. Problemas surgem, por exemplo, com o desgaste da máquina, que muitas vezes trabalha todos dias durante anos até ser substituída, ou, inclusive, durante sua operação rotineira, pois seus parâmetros internos podem variar por fatores como a temperatura e vibrações. Porém, controladores podem ser projetados afim de obter desempenho aceitável mesmo nas condições apresentadas, são os chamados controladores robustos. Um dos métodos para a síntese desses controladores são as LMIs (do inglês, Linear Matrix Inequalities). Esse trabalho propõe resolver o problema que surge em projetos baseados em LMIs dependentes de escalares para a síntese de controladores robustos. Escalares esses que, normalmente, são escolhidos empiricamente ou por tentativa e erro e, normalmente, resultam em controladores ineficientes. Para fazer a otimização desses escalares será utilizado a evolução diferencial (no inglês, Differential Evolution – DE), que procura através de diversas combinações aleatórias encontrar soluções ótimas dentro de seus limites de busca. O algoritmo implementado demonstrou capacidade de convergir para um mínimo ótimo dentro da área de busca selecionada, com algumas limitações. Os ganhos obtidos pelo algoritmo demonstraram bom desempenho em controlar um módulo didático sob diversos testes. E, em simulações, demonstra a capacidade de estabilizar sistemas incertos como proposto no trabalho.When employed in industrial systems, Direct Current (DC) machines can do work that human hands do not have the necessary physical precision or strength. Problems arise, for example, from the wear and tear of the machine, which often works every day for years until it is replaced, or even during its routine operation, since its internal parameters can vary by factors such as temperature and vibrations. However, controllers can be designed to achieve acceptable performance even under the conditions presented, the so-called robust controllers. One of the methods for the synthesis of these controllers is the Linear Matrix Inequalities (LMIs). This work proposes to solve the problem that arises in projects based on LMIs dependent on scalars for the synthesis of robust controllers. These scalars are usually chosen empirically or by trial and error and usually result in inefficient drivers. In order to optimize these scalars, we will use the Differential Evolution (DE), which searches through various random combinations to find optimal solutions within their limits of search. The employed algorithm demonstrated the ability to converge to an optimal minimum within the selected search area, with some limitations. The gains obtained by the algorithm demonstrated good performance in controlling a didactic module under several tests. And, in simulations, demonstrated the ability to stabilize uncertain systems as proposed in the paper.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCornelio ProcopioEngenharia ElétricaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAMotores elétricos de corrente contínuaSistemas de controle por realimentaçãoEstabilidadeElectric motors, Direct currentFeedback control systemsStabilityControle robusto de um motor CC usando realimentação de estados via projeto LMIs com escalares otimizados por evolução diferencialinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCornélio ProcópioSilva, Emerson Ravazzi Pires daCastoldi, Marcelo FavorettoSilva, Emerson Ravazzi Pires daCastoldi, Marcelo FavorettoRodrigues, Carolina RibeiroEndo, WagnerLima, Arthur Nascimento Rosainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCP_COELT_2019_1_02.pdfCP_COELT_2019_1_02.pdfapplication/pdf1834361http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27392/1/CP_COELT_2019_1_02.pdf15778484d0870e8d7555edd57d4df718MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27392/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCP_COELT_2019_1_02.pdf.txtCP_COELT_2019_1_02.pdf.txtExtracted texttext/plain57537http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27392/3/CP_COELT_2019_1_02.pdf.txte9a76000d079e0e4f1ed463203c33b92MD53THUMBNAILCP_COELT_2019_1_02.pdf.jpgCP_COELT_2019_1_02.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1399http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27392/4/CP_COELT_2019_1_02.pdf.jpg3028c53df0c7a6659c41776578f5cf84MD541/273922022-02-23 03:09:12.413oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-02-23T06:09:12Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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