Síntese de controladores PI com desacoplador para controle de sistemas multivariáveis não quadrados

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dc.contributor.advisorGonçalves, Eduardo Nunes
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4167566933927576
dc.contributor.authorSilva, Sara Jorge e
dc.contributor.referee1Eduardo Nunes Gonçalves
dc.date.accessioned2023-06-21T14:44:12Z
dc.date.available2023-06-21T14:44:12Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractÉ comum que processos industriais sejam multivariáveis e, por isso, é justificada a necessidade de se projetar e implementar sistemas de controle para esses processos. É bem conhecido que nem todos os processos multivariáveis apresentam o mesmo número de entradas e saídas. Sistemas em que o número de variáveis de entrada é diferente do número de variáveis de saída são conhecidos como sistemas não quadrados. Para os processos multivariáveis com interações elevadas entre a malhas de controle ou que exigem um controle mais rigoroso, sistemas de controle com desacopladores são muitas vezes empregados. Inicialmente, busca-se eliminar os efeitos indesejáveis das interações entre malhas através dos desacopladores, para depois se projetar os controladores individuais. Neste trabalho, será investigado o uso de um algoritmo de otimização não linear para a síntese de sistemas de controle PI com desacoplador, considerando múltiplos objetivos de controle, para ser aplicado à sistemas multivariáveis não quadrados com múltiplos atrasos de tempo. A principal estratégia da metodologia de projeto considerada é considerar como uma das funções objetivo do problema de otimização a aproximação de um modelo de referência em malha fechada que garante as especificações das respostas transitórias das múltiplas malhas de controle como também o desacoplamento entre as mesmas. Adicionalmente podem ser incluídas, de acordo com o problema sendo tratado, outras funções objetivo relativas ao esforço de controle, rejeição de perturbações e/ou atenuação de ruídos de medição. É adotado neste trabalho o algoritmo Evolução Diferencial para a solução do problema de otimização não linear multiobjetivo. Será demonstrado, através de exemplos, que a metodologia proposta de síntese de controladores PI com desacoplador para sistemas multivariáveis não quadrados pode apresentar melhores resultados que outros métodos já publicados para lidar com mesmo tipo de problema.
dc.description.abstractotherIt is common for industrial processes to be multivariable and therefore there is the need to design and implement control systems for these processes. It is well known that not all multivariable processes have the same number of inputs and outputs. Systems in which the number of input variables is different from the number of output variables are known as nonsquare systems. For multivariable processes with high interactions among the control loops or that require more stringent control, control systems with decouplers are often employed. Initially, one seeks to eliminate the undesirable ects of the interactions among the control loops by means of the decouplers, and afterwards to project the individual controllers. In this work, we will investigate the use of a nonlinear optimization algorithm for the synthesis of PI control systems with decoupling, considering multiple control objectives, to be applied to non-square multivariable systems with multiple time delays. The main strategy of the synthesis methodology is to consider as an optimization function the approximation of a closed-loop reference model to attain the transient response specifications of the multiple control loops as well as the decoupling between them. In addition, other functions may be included, according to the problem being treated, related to control effort, disturbance rejection and/or measurement noise attenuation. We adopt in this work the Differential Evolution algorithm to achieve the solution of the non-linear multiobjective optimization problem. It will be demonstrated, through examples, that the proposed methodology for synthesis of control PI with decoupling for non-square multivariable systems may present better results than other methods already published to deal with the same type of problem.
dc.description.sponsorshipFAPEMIG apoio financeiro concedido para o projeto TEC-APQ-02943-15.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/315
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG / UFSJ
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.subjectControle automático
dc.subjectControle multivariável
dc.subjectControle desacoplador
dc.titleSíntese de controladores PI com desacoplador para controle de sistemas multivariáveis não quadrados
dc.typeThesis
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