Controle PID robusto projetado via LMI aplicado a um motor de corrente contínua
In modern industry, the DC motor is widely used, having easy operation and control. However, in many cases, it’s parameters may suffer changes over time due to several factors, such as wear and environmental conditions, so, a previously designed control system may lose efficiency and even become uns...
| Autor principal: | Souza, Ruhan Pontes Policarpo de |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2022
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27383 |
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riut-1-273832022-02-23T06:07:34Z Controle PID robusto projetado via LMI aplicado a um motor de corrente contínua Souza, Ruhan Pontes Policarpo de Silva, Emerson Ravazzi Pires da Silva, Emerson Ravazzi Pires da Buzachero, Luiz Francisco Sanches Endo, Wagner Controladores PID Desigualdades (Matemática) Correntes contínuas PID controllers Inequalities (Mathematics) Electric currents, Direct CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA In modern industry, the DC motor is widely used, having easy operation and control. However, in many cases, it’s parameters may suffer changes over time due to several factors, such as wear and environmental conditions, so, a previously designed control system may lose efficiency and even become unstable. Considering a PID controller (Proportional, Integral and Derivative), the most used control structure in current industry, this work presents a way to treat parameter variation in a PID control system applied to a DC motor. The controller gains, Kp, Ki and Kd are obtained through LMIs (Linear Matrix Inequalities), a technique that allows the uncertain parameters approach. The decay rate and D - stability state feedback LMIs were used, introducing performance parameters to the system by pole allocation. This work shows the process of obtaining the system transfer function, robust control system modeling and it’s implementation, validated through simulations and comparisons with performance parameters. The control system proved to be viable under different conditions, even in the case of a failed feedback operation. Na indústria moderna, o motor de corrente contínua é amplamente utilizado, possuindo facilidade de operação e controle. Entretanto, em muitos casos, com o passar do tempo seus parâmetros podem sofrer alterações devido a diversos fatores, tais como desgastes e condições ambientes desfavoráveis, logo, um sistema de controle previamente projetado pode perder eficiência no decorrer de um período de tempo e até mesmo se tornar instável. Considerando um controlador PID (proporcional, integral e derivativo), a estrutura de controle mais utilizada na indústria atual, este trabalho apresenta uma forma de tratar a variação de parâmetros em sistemas de controle PID aplicados a um motor de corrente contínua. Os ganhos do controlador, Kp, Ki e Kd são obtidos através de LMIs (Linear Matrix Inequalities), técnica que permite a abordagem de parâmetros incertos. Utilizou-se as LMIs de realimentação de estados via taxa de decaimento e D-estabilidade, garantindo o desempenho do sistema por meio da alocação robusta de polos. Demonstra-se neste trabalho o processo de obtenção da função de transferência, modelagem do sistema de controle robusto e sua implementação, validada através de simulações e comparações com parâmetros de desempenho. A estrutura de controle estudada é composta por um motor de corrente contínua, driver de alimentação, placa Arduino e o software de processamento Simulink. O sistema de controle se mostrou viável em condições diversas, diante até mesmo de operação com falha na realimentação. 2022-02-23T00:53:02Z 2022-02-23T00:53:02Z 2018-11-01 bachelorThesis SOUZA, Ruhan Pontes Policarpo de. Controle PID robusto projetado via LMI aplicado a um motor de corrente contínua. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2018. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27383 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Cornelio Procopio Brasil Engenharia Elétrica UTFPR |
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Português |
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Controladores PID Desigualdades (Matemática) Correntes contínuas PID controllers Inequalities (Mathematics) Electric currents, Direct CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA Souza, Ruhan Pontes Policarpo de Controle PID robusto projetado via LMI aplicado a um motor de corrente contínua |
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In modern industry, the DC motor is widely used, having easy operation and control. However, in many cases, it’s parameters may suffer changes over time due to several factors, such as wear and environmental conditions, so, a previously designed control system may lose efficiency and even become unstable. Considering a PID controller (Proportional, Integral and Derivative), the most used control structure in current industry, this work presents a way to treat parameter variation in a PID control system applied to a DC motor. The controller gains, Kp, Ki and Kd are obtained through LMIs (Linear Matrix Inequalities), a technique that allows the uncertain parameters approach. The decay rate and D - stability state feedback LMIs were used, introducing performance parameters to the system by pole allocation. This work shows the process of obtaining the system transfer function, robust control system modeling and it’s implementation, validated through simulations and comparisons with performance parameters. The control system proved to be viable under different conditions, even in the case of a failed
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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2022 |
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SOUZA, Ruhan Pontes Policarpo de. Controle PID robusto projetado via LMI aplicado a um motor de corrente contínua. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2018. |
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