Desenvolvimento de técnicas analíticas de sintonia de controladores preditivos aplicadas ao acionamento de motores síncronos de ímãs permanentes - Bartsch, Arthur Garcia (2021)
Este trabalho apresenta um estudo a respeito de métodos de projeto para controladores preditivos baseados em modelo. Este estudo consiste sobretudo no desenvolvimento de metodologias originais propostas para o controle de processos de primeira e de segunda ordem. Estas metodologias baseiam-se em uma normalização originalmente proposta nesta tese. Tal normalização permite equalizar a ponderação entre o rastreamento e o gasto de energia no funcional de custo do controlador preditivo. Além disso, considera-se o uso de uma formulação de funcional de custo que penaliza diretamente o erro acumulado. Desta maneira, a estrutura de controle preditivo proposta possui ação integral e consegue compensar perturbações e erros paramétricos. Além disso, com a formulação adotada, o sistema em malha fechada pode rastrear referências não constantes até um certo limite de frequência, estabelecido pelos critérios de projeto propostos. Desse modo, um outro ponto importante das metodologias propostas, é a correlação feita entre os parâmetros de otimização e os parâmetros de controle baseados em modelos frequenciais, como a frequência de corte. São também feitas considerações a respeito da estabilidade nominal. São apresentados vários exemplos de aplicação da metodologia proposta ao longo do trabalho. A principal aplicação é o acionamento do motor síncrono de ímãs permanentes, tanto com força contra-eletromotriz senoidal como trapezoidal. Assim, é apresentado o projeto de controladores para ambos os casos, bem como, resultados de simulação e experimentais, para validar a metodologia proposta. Além disso, o presente trabalho propõe um modelo original para simulação de motores síncronos de ímãs permanentes com tensões induzidas não-senoidais, polos salientes e acionamento não-complementar.