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Título: Síntese de controladores robustos aplicados em sistemas com atrasos temporais
Autor(es): Guedes, Diego Rocha
Cunha, Hugo Leonardo Oliveira
Orientador(es): Agulhari, Cristiano Marcos
Palavras-chave: Controle de custo
Sistemas de controle inteligente
Sistemas embarcados (Computadores)
Cost control
Intelligent control systems
Embedded computer systems
Data do documento: 6-Jun-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Cornelio Procopio
Referência: GUEDES, Diego Rocha; CUNHA, Hugo Leonardo Oliveira. Síntese de controladores robustos aplicados em sistemas com atrasos temporais. 2018. 105 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2018.
Resumo: Este trabalho visa o estudo, desenvolvimento e aplicação da síntese de uma técnica de controle robusto para sistemas afetados por atrasos temporais. A formulação envolve uma abordagem via Desigualdades Matriciais Lineares (do inglês Linear Matrix Inequalities - LMI) em um problema de otimização convexa, incorporando Reguladores Quadráticos Lineares (do inglês Linear-Quadratic Regulators - LQR), para que se minimize um custo garantido associado ao controle do sistema. O desenvolvimento baseia-se em uma técnica de síntese que já foi apresentada na literatura, que considera atrasos nos estados de um sistema incerto, tendo agora a contribuição deste trabalho com a extensão da síntese para o caso em que há também atrasos nas entradas de controle. A resolução do problema de otimização é feita na plataforma MATLAB, e o resultado fornece ganhos estabilizantes, por realimentação de estados, e com custo garantido otimizado. É apresentada também a implementação do controlador em um sistema embarcado, em que um microcontrolador da família PIC18 é responsável por controlar a velocidade de um servomotor, enquanto que atrasos propositais são inseridos na comunicação entre os dispositivos, a fim de testar e validar a técnica de síntese desenvolvida.
Abstract: This work aims the study, development and application of the synthesis of a robust control technique for time-delayed systems. The synthesis is modeled by a LMI approach in the formulation of a convex optimization problem, incorporating LQR, so that the guaranteed cost associated with the control system is minimized. The development is based on a synthesis technique already presented in the literature that considers delays in the states of an uncertain system, being the greatest contribution of this work the extension of the synthesis to the case of delayed inputs. The resolution of the optimization problem is performed on the MATLAB platform, and provides stabilizing state feedback gains with an optimized guaranteed cost. A physical implementation of the controller on an embedded system is also presented, composed of a microcontroller of the PIC18 series, responsible for controlling the speed of a servomotor, while intentional delays are inserted in the communication between the devices in order to test and validate the developed synthesis technique.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10841
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