Síntese de controladores multivariáveis baseados em controle por modelo interno e otimização evolucionária multiobjetivo

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Abreu, Marcus Paulo Silva de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica; Brasil; CEFET-MG / UFSJ
• Palavras-chave em Português: Controle de processo; Controladores PID; Programação evolutiva (Computação); Otimização matemática
• Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/358

Os processos industriais, frequentemente, possuem plantas com múltiplas entradas e múltiplas saídas com atrasos no tempo em suas malhas, o que dificulta a realização do controle. Os controladores PID, que a despeito dos avanços nos sistemas de controle digital, são majoritários no ambiente industrial, necessitam do ajuste de três parâmetros: o ganho proporcional, o tempo derivativo e o tempo integral. Com a estrutura de controle por modelo interno, porém, é possível obter controladores PID ou PI sintonizando apenas um parâmetro por malha de controle. Nesse contexto, essa dissertação apresenta uma forma de projeto simples e eficiente de controladores PI, com desacoplador, baseado no controle por modelo interno e em otimização multiobjetivo. Inicialmente, é projetado um desacoplador, utilizando o método Evolução Diferencial para minimizar a diferença entre as respostas transitórias da matriz de transferência diagonal especificada e o sistema desacoplado. A partir do sistema desacoplado, são utilizadas as regras de sintonia IMC para gerar os controladores PI (IMC-PI). É proposto nesse trabalho a aplicação do algoritmo Evolução Diferencial para Otimização Multiobjetivo para determinação dos parâmetros dos controladores IMC-PI, o que torna possível a obtenção de um grupo de soluções eficientes com diferentes compromissos entre o rastreamento da referência e o esforço de controle. Para mostrar a eficácia da metodologia abordada, os controladores IMC-PI propostos são aplicados em três exemplos ilustrativos de sistemas com forte acoplamento, sendo dois deles com elementos de atraso em suas malhas.