Projeto de controle robusto com realimentação de estados para o Helicóptero 3-DOF sujeito a falhas

Abstract

O presente Trabalho de Graduação propõe o projeto, a simulação e a implementação de sistemas de controle robusto aplicado a um sistema Helicóptero 3-DOF, disponível no Laboratório de Pesquisa em Controle (LPC) no Departamento de Engenharia Elétrica da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, da UNESP. Com isso, é apresentada a teoria e, a seguir, os projetos realizados com o auxílio de técnicas capazes de garantir o bom desempenho do sistema. Ao considerar falhas, o projeto aproxima-se de situações práticas e comuns na realidade, visando a proteção e segurança dos mesmos. Dessa forma, as técnicas de controle abordadas utilizam a realimentação de estado e são baseadas em Desigualdades Matriciais Lineares (do Inglês, Linear Matrix Inequalities - LMIs), que têm como vantagem o tratamento simultâneo de diversos índices de desempenho e robustez, além de utilizar duas formas de restrição na norma do controlador com a taxa de decaimento, a fim de comparar ambas as técnicas utilizadas na implementação do sistema.

This Monograph proposes the design, simulation and implementation of robust control systems applied to a 3-DOF Helicopter system, available in the Laboratório de Pesquisa em Controle (LPC) of the Electrical Engineering Department at the School of Engineering of Ilha Solteira, UNESP. This work presents the theory and design with the aid of techniques capable of ensuring the system's good performance. By considering faults, the project approaches practical and common situations in reality, aiming to protect and secure the system. Thus, the control techniques addressed use state feedback and are based on Linear Matrix Inequalities (LMIs), which have the advantage of simultaneously handling various performance and robustness indices. Additionally, two forms of controller norm constraints with the decay rate are utilized to compare both techniques employed in the system's implementation.