Controladores PI híbridos adaptativos robustos para regulação

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dc.contributor.advisorLeite, Valter Júnior de Souza
dc.contributor.advisor-coScola, Ignacio Eduardo Jesus Rubio
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/4109900535466938
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6555805379309351
dc.contributor.authorQuadros, Mariella Maia
dc.contributor.referee1Valter Júnior de Souza Leite
dc.contributor.referee2Ignacio Eduardo Jesus Rubio Scola
dc.contributor.referee3Jeferson Vieira Flores
dc.contributor.referee4Sophie Tarbouriech
dc.date.accessioned2023-06-26T14:56:29Z
dc.date.available2023-06-26T14:56:29Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractNeste trabalho são propostos controladores PI híbridos com adaptação no valor de reiniciação, visando o controle de sistemas lineares incertos, com seguimento de referência e rejeição de perturbações do tipo constante por partes. Geralmente, as características desejadas para a resposta de um sistema controlado são pequenos tempos de subida e acomodação e baixo valor de sobressinal. Porém, ao utilizar controladores lineares, torna-se uma tarefa difícil obter um controlador que atenda a todas essas especificações simultaneamente. Por outro lado, essa limitação pode ser contornada pelos controladores híbridos, em que um melhor desempenho pode ser alcançado. Entretanto, a maioria dos controladores híbridos encontrados na literatura não são robustos a erros de modelagem e não são capazes de rejeitar perturbações. De modo a contornar esses problemas, primeiramente é elaborado um controlador PI adaptativo robusto (PIHA), que tem o valor de reiniciação do integrador adaptado ao longo do tempo. Em seguida, é proposto um controlador PI híbrido adaptativo com procedimento de plug-in (PIHP), que por meio de um estado adicional, não altera a estrutura original do PI linear e que apresenta comportamento semelhante ao PIHA. Para todos esses casos, são propostas condições para assegurar a estabilidade robusta da malha fechada híbrida. Além disso, são desenvolvidas estratégias para implementação dos controladores com reiniciação de forma discreta e estudada a utilização do preditor de Smith no caso de sistemas com atraso na entrada. A utilização de controladores PI híbridos requer que a sintonia dos controladores sigam diretivas diferentes das utilizadas no caso linear. Para tratar essa característica, são propostas diretrizes para sintonia de controladores PI híbridos para diversos modelos de processos industriais. Por último, os controladores e estratégias abordados são implementados em um sistema de tanques e em um sistema térmico, para análise e comparação quantitativa dos resultados. Assim, por meio de simulações e implementações práticas, pode-se dizer que no geral, os controladores híbridos podem apresentar desempenho bastante superior aos seus respectivos controladores lineares clássicos do tipo PI tanto para seguimento de referência quanto para rejeição de pertubação.
dc.description.abstractotherIn this work hybrid PI controllers with adaptation in the reset value are pro-posed, aiming the control of uncertain linear systems, with reference tracking and perturbation rejection of the piecewise constant type. Generally, the desired characteristics for the response of a controlled system are small rise time and settling time and low overshoot value. However, when using linear con-trollers, it becomes a difficult task to obtain a controller that meets all of these specifications simultaneously. On the other hand, this limitation can be circumvented by the hybrid controllers, in which a better performance can be achieved. However, most of the hybrid controllers found in the literature are not robust to modeling errors and are not capable of rejecting disturbances. In order to circumvent these problems, a robust adaptive PI controller (PIHA) is first developed, which has the integrator reset value adapted over time. Next, an adaptive hybrid PI controller with plug-in procedure (PIHP) is proposed, which, by means of an additional state, does not change the original structure of linear PI and presents similar behavior to PIHA. For all these cases, conditions are proposed to ensure the robust stability of the hybrid closed loop. In addition, strategies are developed to implement the reset controllers discretely and the use of the Smith predictor was studied in the case of systems with input delay. The use of hybrid PI controllers requires that the tuning of controllers follow different directives from those used in the linear case. To address this characteristic, guidelines are proposed for the tuning of hybrid P. controllers for various industrial process models. Finall, the controllers and strategies addressed are implemented in a tanks system and in a thermal sys-tem, for analysis and quantitative comparison of the results. Thus, through simulations and practical implementations, it can be said that, in general, the hybrid controllers can perform much better than their respective classical linear controllers of the PI type, both for reference and for disturbance rejection.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/337
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.subjectControladores híbridos
dc.subjectControladores PI
dc.subjectControladores híbridos discretos
dc.subjectAdaptação - Reiniciação
dc.subjectEstabilidade - Sistemas híbridos
dc.subjectSistemas de Controle
dc.subjectModelagem
dc.titleControladores PI híbridos adaptativos robustos para regulação
dc.typeThesis
dspace.entity.type

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