Controlling a DC Motor through Lypaunov-like Functions and SAB Technique

In this paper, state adaptive backstepping and Lyapunov-like function methods are used to design a robust adaptive controller for a DC motor. The output to be controlled is the motor speed. It is assumed that the load torque and inertia moment exhibit unknown but bounded time-varying behavior, and that the measurement of the motor speed and motor current are corrupted by noise. The controller is implemented in a Rapid Control Prototyping system based on Digital Signal Processing for dSPACE platform and experimental results agree with theory

A New Robust Controller with Applications to Bioreactors

In this work an anaerobic digester is controlled using input-output linearization and Lyapunov-like function methods. It is assumed that model parameters are unknown, time-varying, and bounded, and upper or lower bounds are also unknown. To tackle the effect of input saturation, a state observer is designed. The tracking and observer errors are defined in terms of the noisy measured output instead of ideal output, given by the mathematical model. The design of the observer mechanism and the update laws is based on the Lyapunov-like function technique, whereas the design of the control law is based on the input-output linearization method. In this paper two important properties of the controlled system are proven. First, the observer error converges asymptotically to a residual set whose size is user-defined, and such convergence is not disrupted, neither by the input saturation nor by the parameter uncertainties. Second, when the control input is nonsaturated the tracking error converges to a residual set whose size is user-defined. The model parameter uncertainties are included to prove the convergence of errors. Finally, a numerical example to validate the developed control is presented

Um sistema difuso para controle de temperatura de unidades de processamento em batelada

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção.Sistemas de controle difuso representam uma metodologia formal para a estruturação de estratégias de controle a partir de conhecimento heurístico. Da mesma forma que apresentam-se como de compreensão mais fácil, em relação aos métodos lineares de controle, exigem do engenheiro/operador de uma planta industrial conhecimentos de conjuntos difusos, pouco disseminados, limitando a aplicação em ampla escala. Este trabalho visa fornecer os conceitos matemáticos de conjuntos difusos de forma ampla e clara, bem como propor uma estratégia de controle de temperatura para unidades de processamento em batelada. Explicitam-se também métodos de ajuste para a definição de uma técnica viável para aplicação final. As técnicas de ajuste foram aplicadas em um sistema em batelada típico, um tanque de mistura, considerando processos com e sem reação química. Como reação química foi utilizada a reação de polimerização do Estireno em suspensão. O alvo do controlador foi definido como a temperatura do sistema, a partir da manipulação das correntes quente e fria alimentadas à camisa do tanque de mistura. Dois controladores difusos foram implementados, um para cada corrente, a partir das medidas do desvio da temperatura do valor desejado e da variação da temperatura ao longo do tempo. Para a experimentação foi desenvolvido um sistema de controle completo, envolvendo desde a especificação do hardware até o software de controle. Os resultados indicam que a forma mais simples de implementar um sistema de controle difuso para reatores tipo batelada envolve o acoplamento entre as informações que produzem as ações de controle para aquecimento e resfriamento. O acoplamento foi definido com base no conhecimento heurístico sobre processos desta natureza. Para permitir um ajuste rápido foi implementado um algoritmo para manipulação, em grupo, dos parâmetros dos conjuntos difusos, com bons resultados. Análises sobre a influência de diversos parâmetros de ajuste foram realizadas com aplicações experimentais