Desenvolvimento de um controlador híbrido fuzzy-PID de ordem fracionária aplicado a um conversor de tensão buck CC-CC - Prado, Edmilson Martins (2024)
No presente trabalho de dissertação é apresentado a proposta de um controlador híbrido composto por um controlador comandado por lógica fuzzy e por um controlador PID fracionário onde, o mesmo é aplicado a um conversor DC-DC buck, e esse desenvolvimento visa demostrar o potencial desse tipo de novo controlador composto, motivo pelo qual este trabalho apresenta o sistema operacional de um controlador PID de ordem fracionária, onde seus ganhos são escalonados por um comando que utiliza a lógica fuzzy e aplicados esse ganhos para fazer o controle da tensão na saída de um conversor DC-DC Buck, abaixador de tensão DC. No projeto, foram utilizadas as abordagens propostas que utilizam a modelagem matemática para o conversor Buck, as referências do sistema como parâmetros de entrada do sistema Fuzzy para ajustes dos ganhos sobre sintonia do controlador proporcional-integral-derivativo com ordem fracionária e também, a aproximação de operadores de ordem fracionária para ordem inteira com os estudos do comportamento das funções no domínio da frequência, os quais estão descritos em um ambiente computacional onde utilizou-se o MATLAB, o Simulink e o LTspice, em seguida, feita a montagem física do dispositivo para realização de testes experimentais e suas comparações com os resultados das simulações. Para que se obtivesse uma melhor elaboração do controlador híbrido, foi realizado uma caracterização das não-linearidades do sistema através de um mapeamento das melhores sintonias em três diferentes regiões de operação da planta. Foi realizada uma análise de desempenho do controlador híbrido desenvolvido em malha fechada para demonstrar a maior eficácia da abordagem utilizada no projeto em relação a estratégias convencionais de sintonia neste projeto de estudo.