Implementação analógica de um controlador por modos deslizantes e alto ganho aplicado ao interferômetro de dois feixes

Abstract

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um controlador analógico por modos deslizantes com alto ganho, aplicado a um interferômetro em quadratura. A proposta é inspirada em pesquisas anteriores realizadas no Laboratório de Optoeletrônica (LOE) da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, visando superar limitações de desempenho em frequências além de 500 Hz e propor uma solução de baixo custo que dispense algoritmos de desdobramento de fase. Para isso, foi projetado um controlador que passou por testes experimentais utilizando o interferômetro de Michelson modificado. Os resultados apresentaram erros de até 10%, atribuídos ao chaveamento, ao baixo ganho do sistema e a ruídos eletrônicos — desafios que ainda precisam ser superados. No entanto, esses resultados forneceram subsídios importantes para ajustes futuros, pois os problemas identificados podem ser mitigados com o uso de componentes eletrônicos mais precisos, aumento do ganho e a possível atualização para um observador implementado de forma analógica.

This work aims to develop a high-gain sliding mode controller applied to a quadrature interferometer. The approach is inspired by previous research carried out at the Laboratório de Optoeletrônica (LOE) of the University of Engineering of Ilha Solteira, with the goal of overcoming performance limitations at high frequencies (above 500 Hz) and proposing a low-cost solution that eliminates the need for phase unwrapping algorithms. To this end, a controller was designed and subjected to experimental tests using a modified Michelson interferometer. The results showed errors of up to 10%, attributed to switching effects, low system gain, and electronic noise — challenges that still need to be addressed. Nevertheless, these results provided valuable insights for future adjustments, as the identified issues can be mitigated by using more precise electronic components, increasing system gain, and potentially upgrading to a virtually implemented analog closed-loop system.