Defesa de Dissertação de Mestrado – Samuel Bahu Rovea – 28/4/2020
20/04/2020 14:13
| Defesa de Dissertação de Mestrado | |
| Aluno | Samuel Bahu Rovea |
| Orientador | Prof. Rodolfo Cesar Costa Flesch, Dr. – DAS/UFSC |
| Data | 28/4/2020 (terça-feira) – 14 h
Videoconferência |
| Banca | Prof. Rodolfo Cesar Costa Flesch, Dr. – DAS/UFSC (presidente);
Prof. Roberto Francisco Coelho, Dr. – DEEL/UFSC; Prof. Marcelo de Lellis Costa de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC; Prof. Julio Elias Normey-Rico, Dr. – DAS/UFSC. |
| Título | Controle Preditivo Adaptativo de Cômputo Rápido para Sistemas Dinâmicos Lineares com Parâmetros Variantes |
| Resumo: Este trabalho propõe uma estrutura de controle preditivo de cômputo rápido com atualização online do modelo de acordo com variações paramétricas do processo. O controlador proposto é baseado no algoritmo de Controle Preditivo Generalizado (GPC, do inglês Generalized Predictive Control) e integra o método de identificação de mínimos quadrados recursivo com fator de esquecimento variável para estimar a cada iteração os parâmetros de um modelo linear usado para predição de múltiplos instantes à frente. Para um sistema com restrições nas variáveis de processo, o problema de otimização resultante do GPC é solucionado usando programação quadrática baseada no Método dos Multiplicadores por Direção Alternada, o qual permite obter o sinal de controle com baixo esforço computacional. Com o intuito de avaliar o desempenho da abordagem proposta, são apresentados três estudos de caso experimentais: controle de um filtro RC ativo, controle de velocidade de um motor de corrente contínua e controle da pressão de descarga de um compressor hermético de refrigeração. Em todos os casos considerados, o algoritmo proposto foi embarcado em um microcontrolador ARM® com núcleo Cortex-M7. Os resultados experimentais são comparados com a formulação tradicional do GPC e mostram que a estrutura de controle preditivo adaptativo rápido proposta é capaz de manter quase a mesma resposta transitória para todos os pontos de operação considerados no cenário de controle escolhido, enquanto que o GPC regular apresenta grandes oscilações em condições de operação distantes daquela para a qual o modelo nominal foi obtido. Mesmo que o controlador precise resolver dois problemas de otimização a cada período de amostragem, ele pode ser executado pouco mais de 200 vezes por segundo no microcontrolador usado neste estudo. | |
