Controle preditivo de modelo robusto chaveado via LMI para controle de tensão do conversor Boost e sistemas LPV

• Ano de defesa: 0023
• Autor(a) principal: Alves, Roberta Rafaela Torres
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro de Engenharias - CE; Brasil; UFERSA; Universidade Federal do Rural do Semi-Árido; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• Palavras-chave em Português: ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; algoritmos online e offline; controle preditivo robusto baseado em modelo; desigualdade de Lyapunov; desigualdades matriciais lineares; sistemas chaveados; realimentação de estados; LPV; conversor Boost; online and offline algorithms; robust model predictive control; Lyapunov inequality; linear matrix inequalities; switched systems; state feedback; Boost converter
• Link de acesso: http://lattes.cnpq.br/9147299200917284_; http://lattes.cnpq.br/3251986445296853; https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/11571

Este estudo apresenta uma abordagem de controle preditivo robusto comutado para resolver problemas lineares com variação no tempo. Utilizando o teorema de estabilidade de Lyapunov- Metzler, a pesquisa também aplica o controle preditivo robusto baseado em modelo chaveado ao conversor boost com célula de comutação de três estados, considerando o modelo equivalente do Boost.A metodologia proposta busca estabilizar o índice de desempenho quadrático ao longo de um horizonte de predição infinito, utilizando desigualdades matriciais lineares (do inglês, Linear Matriz Inequalities - LMI). A estabilidade em malha-fechada é analisada considerando elipsoides de fronteira, e a técnica é avaliada por meio de testes comparativos utilizando dois exemplos de referência. O foco está na resposta no tempo, nos índices de desempenho e no controle da tensão de saída do conversor Boost. Os resultados em ambas as aplicações demonstram a superioridade da abordagem proposta em relação aos métodos de referência, tanto em termos de tempo de resposta quanto de índices de desempenho. Além disso, a estabilização do conversor é mantida mesmo após variação dos parâmetros de projeto com base na comutação, como confirmado pelas elipsoides de estabilidade. Conclui-se que o teorema de controle preditivo proposto garante a estabilização em malha fechada e supera as técnicas de referência em termos de tempo de resposta e índices de desempenho. O estudo destaca a aplicabilidade da técnica de controle proposta em conversores e em sistemas LPV, considerando o princípio do modelo comutado. Como trabalhos futuros, sugere-se a exploração de abordagens de retroalimentação de saída e aplicações do estudo proposto em plantas experimentais