Projeto e análise de controladores não lineares aplicados a um sistema de levitação eletromagnética (2016)
- Authors:
- Autor USP: CARNEIRO, BRENO GARCIA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PTC
- Assunto: SISTEMAS DE CONTROLE
- Language: Português
- Abstract: Sistemas de levitação eletromagnética são de interesse quando se necessita de tecnologia envolvendo redução de atrito, atuação sem contato físico, máquinas rotativas e trens de alta velocidade. Devido à presença de não linearidades em sua dinâmica, pesquisadores têm dado atenção ao desenvolvimento de controladores mais sofisticados, com o objetivo de melhorar o desempenho desses sistemas. Controladores lineares apresentam limitações na faixa de operação da variável controlada e, geralmente apresentam baixa robustez quando aplicados em sistemas não lineares. O objetivo deste trabalho é desenvolver controladores não lineares com diferentes estruturas e analisá-los quando aplicados em um protótipo do sistema físico. Inicialmente, o sistema é modelado matematicamente através da abordagem fenomenológica. Em seguida, os parâmetros do modelo são identificados através de dados obtidos experimentalmente. Conhecendo bem a dinâmica do sistema através do modelo, são projetados três controladores de diferentes estruturas utilizando simulações computacionais. O primeiro é o PID clássico, controle linear amplamente utilizado em processos industriais. O segundo controlador é um PID com topologia não linear, denominado NPID. Este visa reduzir as limitações encontradas no PID linear, através de funções não lineares em seus termos. O último e mais complexo se trata do controle por modos deslizantes (SMC). Também com estrutura não linear, o SMC possui como característica intrínseca a robustez a variações da planta. Ao final, são realizadas simulações e os controladores avaliados são implementados de maneira digital em um hardware de controle e aplicados em uma planta piloto de levitação eletromagnética. Os resultados de desempenho obtidos permitem avaliar qual topologia de controlador melhor se enquadra diante dessa aplicação.
- Imprenta:
- Data da defesa: 21.09.2016
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ABNT
CARNEIRO, Breno Garcia. Projeto e análise de controladores não lineares aplicados a um sistema de levitação eletromagnética. 2016. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-21122016-091723/. Acesso em: 14 nov. 2024. -
APA
Carneiro, B. G. (2016). Projeto e análise de controladores não lineares aplicados a um sistema de levitação eletromagnética (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-21122016-091723/ -
NLM
Carneiro BG. Projeto e análise de controladores não lineares aplicados a um sistema de levitação eletromagnética [Internet]. 2016 ;[citado 2024 nov. 14 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-21122016-091723/ -
Vancouver
Carneiro BG. Projeto e análise de controladores não lineares aplicados a um sistema de levitação eletromagnética [Internet]. 2016 ;[citado 2024 nov. 14 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-21122016-091723/
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