Projeto de controle robusto H∞ com realimentação estática de saída: estudo de factibilidade e implementação em sistema de amortecimento de vibrações
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Data
2023-11-29
Autores
Orientador
Assunção, Edvaldo 
Coorientador
Sereni, Bruno
Pós-graduação
Curso de graduação
Ilha Solteira - FEIS - Engenharia Elétrica
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
O controle H∞ é uma técnica de controle robusto específica para se trabalhar com sistemas sujeitos à condições adversas de operação, como falhas no sistema, incertezas nos parâmetros que descrevem a planta e sinais de distúrbio, para os quais, somente a teoria de controle clássica não é suficiente para análise e síntese de controladores. O trabalho apresenta a síntese de controladores para atuação em um sistema de amortecimento de vibrações composto pelos equipamentos Active Mass Damper - One Floor (AMD-1) e Shake Table II (ST-II), ambos fabricados pela Quanser® e disponíveis no Laboratório de Pesquisa em Controle (LPC) da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, com o objetivo de se minimizar os efeitos de sinais de distúrbio sobre uma estrutura flexível que emula um edifício de um andar. O trabalho foi desenvolvido utilizando-se a representação em espaço de estados e a síntese dos controladores foi tratada como um problema de otimização convexa representado na forma de Desigualdades Matriciais Lineares, do inglês Linear Matrix Inequalities (LMIs). Duas abordagens foram aplicadas para o projeto dos sistemas de controle: a realimentação de estados e a realimentação estática de saída, esse último via método dos dois estágios que torna a existência de um controlador projetado via realimentação de estados uma condição necessária, mas não suficiente, para que o controlador via realimentação estática de saída exista. Os resultados obtidos, considerando-se o sistema com e sem incertezas e sob atuação de uma entrada exógena são semelhantes para controladores projetados via realimentação de estados e realimentação estática de saída e poderão contribuir com o grupo de pesquisa em futuros trabalhos utilizando-se o sistema de amortecimento de vibrações.
Resumo (inglês)
The H∞ control is a specific robust control technique used for working with systems subjected to adverse operating conditions, such as system failures, uncertainties in plant parameters and disturbance signals, for which classical control theory alone is not sufficient for controller analysis and synthesis. The work presents the synthesis of controllers for operation in a vibration damping system composed of the Active Mass Damper - One Floor (AMD-1) and Shake Table II (ST-II) equipment, both manufactured by Quanser® and available at the Laboratório de Pesquisa em Controle (LPC) at the School of Engineering of Ilha Solteira - São Paulo State University "Júlio de Mesquita Filho", the aim is to minimize the effects of disturbance signals on a flexible structure emulating a one-floor building. The work was developed using state-space representation, and controller synthesis was treated as a convex optimization problem represented in the form of Linear Matrix Inequalities (LMIs). Two approaches were applied for the design of control systems: state feedback and static output feedback, the latter via the two-stage method, which makes the existence of a controller designed via state feedback a necessary but not sufficient condition for the existence of a controller via static output feedback. The results obtained, considering the system with and without uncertainties and under the influence of an exogenous input, are similar for controllers designed via state feedback and static output feedback, and they may contribute to the research group in future works using the vibration damping system.
Descrição
Idioma
Português
Como citar
OLIVEIRA, Vinícius Fantinato de. Projeto de controle robusto H∞ com realimentação estática de saída: estudo de factibilidade e implementação em sistema de amortecimento de vibrações. Orientador: Edivaldo Assunção. Coorientador: Bruno Sereni. 2023. 75 f. : il. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, 2023. Disponível em: URL. Acesso em: dia, mês e ano.