Estratégias de estimação de falhas em atuadores e sensores em processos não lineares com incertezas - Chaves Júnior, Emanoel Raimundo Queiroz (2019)
Ao longo dos anos, os processos de controle tornaram-se mais complexos, contendo um grande número de componentes que funcionam de forma integrada. Qualquer um desses componentes está sujeito a apresentar defeitos ou a mau funcionamentos. Todos esses fatores são definidos como sendo falhas, o que, por sua vez, consistem em variações inesperadas das propriedades de um determinado componente em relação à sua condição nominal de funcionamento. As falhas podem ocasionar perdas econômicas e levar risco à vida dos operários no recinto. Um sistema de controle tolerante a falhas é capaz de manter o processo de controle funcionando com um desempenho adequado mesmo na presença de falhas. Na sua abordagem ativa, a estratégia de controle nominal é reconfigurada, de modo que o efeito da falha seja acomodado. Esta reconfiguração geralmente baseia-se na estimativa da falha que, por sua vez, pode ser obtida por meio de um observador. Geralmente a eficácia de um observador está relacionada ao grau de conhecimento sobre o processo por parte do projetista. Uma alteração não prevista dos parâmetros do sistema ou a presença de incertezas pode prejudicar o desempenho do observador. Este trabalho propõe duas técnicas de projeto de observador de estado que são capazes de realizar a estimação simultânea de estados e falhas em atuadores e sensores em sistemas não lineares no tempo discreto com incertezas. O funcionamento deste método é verificado por meio de simulações computacionais baseadas em estudos de caso, envolvendo processos de controle de nível em tanques e de controle de um manipulador robótico de articulação flexível por meio de tensão.