Defesa de Tese de Doutorado – Rejane de Barros Araújo – 15/03/2017
15/03/2017 16:40
| Defesa de Tese de Doutorado | |
| Aluna | Rejane de Barros Araújo |
| Orientador | Prof. Antonio Augusto Rodrigues Coelho, Dr. – DAS/UFSC |
| Data
Local |
15/03/2017 08h30 (quarta-feira)
Sala PPGEAS I (piso superior) |
| Prof. Antonio Augusto Rodrigues Coelho, Dr. – DAS/UFSC (orientador)
Prof. Walter Barra Junior, Dr. – FEE/ITEC/UFPA Prof. Takashi Yoneyama, Dr. – EEL/ITA Prof. Henrique Simas, Dr. – EMC/UFSC Prof. Ubirajara Franco Moreno, Dr. – DAS/UFSC Prof. Rodrigo Castelan Carlson, Dr. – DAS/UFSC Prof. Hector Bessa Silveira, Dr. – DAS/UFSC
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| Título
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Controladores Preditivos Filtrados utilizando Otimização Multiobjetivo para garantir OffSet-Free e Robustez |
| Resumo: A tese tem como objetivo estudar e desenvolver controladores preditivos do tipo GMV (Generalized Minimum Variance) e GPC (Generalized Predictive Controller), ampliando assim a família de projetos e a aplicabilidade destes controladores para eliminar o offset (erro de regime permanente), rejeitar perturbações e assegurar rastreamento de referência e robustez. A proposta apresenta um novo formalismo matemático aos projetos dos controladores GMV e GPC, aplicado a sistemas monovariáveis e multivariáveis, empregando o modelo do processo e a função custo na forma posicional e inserindo um filtro de ponderação polinomial e integral na referência e saída do processo, alcançando projetos de controladores denominados Indirect Filtered Positional GMV (I-FPGMV) e Filtered Positional GPC (FPGPC). Para o projeto do controlador I-FPGMV, dois controladores adicionais são implementados, um utilizando-se a abordagem adaptativa (Direct FPGMV) e o outro hibridizado com a síntese do controlador PID. Para o FPGPC, é apresentada uma metodologia de projeto para processos multivariáveis e para a hibridização do FPGPC com o controlador PID e com uma estrutura IMC filtrada (Filtered Internal Model Control – F-IMC). Adicionalmente, em ambos os controladores, I-FPGMV e FPGPC, uma estrutura de malha de controle é sugerida para mitigar problemas de saturação no sinal de controle. Ademais, os controladores I-FPGMV e FPGPC são combinados com a técnica de controle repetitivo para tratar referências e/ou perturbações periódicas, fornecendo dois projetos alternativos de controladores denominados Repetitive I-FPGMV (RI-FPGMV) e Adaptive Repetitive FPGPC (AR-FPGPC). Em seguida, é proposto um projeto de controle para lidar com perturbações conhecidas ou desconhecidas e mensuráveis ou não mensuráveis, combinando o FPGPC, hibridizado com a estrutura F-IMC, e a ação de controle feedforward adaptativa, alcançando uma estrutura de malha de controle denominada Adaptive Feedback/Feedforward Filtered IMC (AFF-FIMC). Por fim, aspectos de robustez são incorporados nos polinômios de projetos dos controladores propostos, por meio de uma implementação que envolve as definições da função sensitividade e da integral do erro absoluto (Integrated Absolute Error – IAE), para a sintonia “ótima” dos parâmetros do filtro, utilizando otimização multiobjetivo baseado no algoritmo genético. Simulações numéricas e ensaios práticos são aplicados para avaliar os projetos dos controladores propostos. | |
