Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas

Local

Sala PPGEAS I (piso superior)

Prof. Julio Elias Normey-Rico,  Dr. – DAS/UFSC

Prof. Nestor Roqueiro, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Ruy Coimbra Charão, Dr. – MTM/UFSC

Prof. Ricardo Takahashi,  Dr. – MTM/UFMG

Prof. Luis Antonio Aguirre, Dr. – DELT/UFMG

Prof. Agustinho Plucenio, Dr. – DAS/UFSC (suplente)

Resumo: Sistemas com parâmetros distribuídos representam uma vasta gama de processos quando mais de uma variável independente existe. Sob tais circunstâncias, as equações do sistema irão conter termos dependentes do tempo assim como gradientes espaciais e, portanto, é natural representá-los por equações diferenciais parciais. Exemplos podem ser encontrados em diversas áreas: desde processos químicos e térmicos, sistemas de produção e distribuição de energia, e problemas relacionados ao transporte de fluidos e ciência médica.

Esta tese trata dois tipos de problema:  estabilização de equações diferenciais parciais lineares hiperbólicas com variável de controle na condição de contorno e controle regulatório de sistemas descritos por equações diferenciais parciais quasi-lineares hiperbólicas com variável de controle no domínio. Com relação ao primeiro, estudaram-se duas metodologias de controle: (i) uma lei de controle estática que garante convergência do sistema para o ponto de equilíbrio desejado. A metodologia de controle utiliza uma função de Lyapunov para encontrar os valores dos parâmetros do controlador que garantem estabilidade exponencial em malha fechada. Resultados de simulação para o problema de supressão de golfadas em sistemas de produção de petróleo são apresentados para ilustrar a eficiência do método; (ii) uma lei de controle baseada nas ferramentas clássicas do domínio da frequência. Neste caso, aplicamos a transformada de Laplace na equação diferencial parcial para obter uma função de transferência irracional e então, ferramentas clássicas do domínio da frequência são usadas para projetar o controlador, de maneira similar aos sistemas de dimensão finita com função de transferência racional. Estes resultados foram aplicados experimentalmente no problema de controle de oscilações termoacústicas do tubo de Rijke, mostrando a efetividade do método. Para o segundo problema, utiliza-se o método das características combinado com a técnica de controle por modos deslizantes. O método das características é usado para transformar o sistema de equações diferenciais parciais em um conjunto de equações diferenciais ordinárias que descrevem o sistema original. O projeto de controle é então realizado a partir deste conjunto de equações diferenciais ordinárias através de resultados bem conhecidos da teoria de equações diferenciais ordinárias. Os resultados obtidos foram testados experimentalmente em dois sistemas de escala industrial: uma planta solar e um fotobiorreator tubular.