Aplicação do controle preditivo generalizado em sistemas mecânicos

• Autor(a) principal: Taketa, Erik
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• 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/1/4541
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Mecânica; Controle automático; Engenharia mecânica; Mechanics; Automatic control; Mechanical engineering; Engenharia Mecânica

O presente trabalho apresenta um estudo teórico experimental e simulado sobre a aplicação do Controle Preditivo Generalizado em sistemas mecânicos. Os sistemas mecânicos abordados neste trabalho são uma estrutura massa-mola-amortecedor de um grau de liberdade e um mecanismo paralelo planar de dois graus de liberdade. A bancada experimental da estrutura constitui-se de uma plataforma de alumínio sustentada por vigas flexíveis de aço inoxidável. A estrutura foi submetida a pequenas excitações com auxílio de um martelo de ensaio e a resposta foi obtida mediante ao uso de um acelerômetro. A partir da obtenção das medições foi possível obter a função de resposta em frequência para a identificação dos parâmetros da estrutura. Com os parâmetros da estrutura determinados, foi realizado o controle ativo de vibrações utilizando o controle preditivo generalizado e comparado com o controle obtido pelo regulador linear quadrático. Por outro lado, o modelo dinâmico completo do mecanismo foi obtido mediante o princípio de Lagrange. Um controle de posição para rastreamento de trajetórias foi implementado no mecanismo utilizando o Controle de Torque Computado e os resultados utilizando controle preditivo generalizado foram comparados aos obtidos com controle PID. Os resultados demonstram a eficiência do controle preditivo generalizado e suas vantagens potenciais sobre os outros controladores submetidos à comparação. A análise e os resultados de desempenho dos controladores foram realizadas computacionalmente mediante aos softwares Matlab® e Simulink.