Contribuições para o controle preditivo com compensação de atraso robusta

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2011Algoritmos de controle preditivo baseado em modelo se destacam pela capacidade de lidar com aspectos relevantes, os quais estão presentes em grande parte dos problemas de controle avançado. Entre estes aspectos pode-se ressaltar a capacidade de tratar restrições nas variáveis envolvidas e a possibilidade de lidar, de forma natural, com sistemas não lineares, sistemas multivariáveis e processos com atraso. Particularmente com relação ao efeito do atraso, este é tratado implicitamente devido à utilização de predições e à obtenção do sinal de controle que otimiza um critério baseado nestas predições. Desta forma, a compensação do atraso é realizada no contexto do problema de otimização. No entanto, o atraso pode dificultar a obtenção de elementos que garantem estabilidade e/ou robustez. Além disso, sabe-se que estratégias tradicionais como o GPC (do inglês Generalized Predictive Control) e o DMC (do inglês Dynamic Matrix Control) apresentam problemas de robustez que estão relacionados ao tamanho do atraso. Neste trabalho será considerado o problema da compensação de atraso robusta para controladores preditivos. O principal objetivo é discutir a maneira pela qual o atraso afeta a robustez no contexto de controladores preditivos para sistemas lineares com atraso e restrições. Desta maneira, é possível garantir estabilidade e satisfação robusta de restrições para um sistema com atraso, utilizando estratégias de controle preditivo baseadas em modelos sem atraso

Uma contribuição ao desenvolvimento de sistemas de controle via redes usando a margem de jitter

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.Neste trabalho, são avaliadas algumas propriedades dos sistemas de controle via redes de comunicação industrial. Este problema se torna particularmente interessante uma vez que o ambiente de rede impõe restrições à determinação dos períodos de amostragem. Além desta restrição, em sistemas como estes, podem existir atrasos que variam ao longo do tempo. Os desafios que surgem nestes tipos de sistemas são analisados através de uma ferramenta de análise conhecida como "margem de jitter" a qual será explorada de maneira a consolidar a sua importância e ampliar a sua gama de aplicações. A margem de jitter será discutida segundo três perspectivas. Na primeira delas discute-se o efeito da discretização dos controladores em sistemas via redes que apresentam limitação da largura de banda. Num segundo momento, a margem de jitter é usada como instrumento para realização de redistribuição dos períodos de amostragem em malhas que compartilham uma rede do tipo Controller Área Network. Por fim, discute-se o efeito provocado por incertezas do modelo nas análises realizadas a partir da margem de jitter. As discussões são ilustradas com o auxílio de simulações