Identificação do sistema aeropêndulo e métodos de controle chaveado aplicados a sistemas incertos descritos por modelos fuzzy Takagi-Sugeno - Silva, Hyago Ramom Martins (2020)
Nesta dissertação são apresentadas metodologias de controle automático aplicáveis a um sistema de suspensão ativa de bancada e a um sistema aeropêndulo com modelagem incerta. Os controladores projetados são do tipo robustos de ganho único ou chaveados que podem ser aplicados a uma classe de sistemas lineares com incertezas politópicas e não lineares incertos descritos por modelos fuzzy Takagi-Sugeno (TS) considerando uma região de operação conhecida. A lei de controle chaveada elimina a necessidade de uso de funções de pertinência, que podem ser incertas ou complexas para encontrá-las ou estimá-las. A dinâmica do sistema aeropêndulo é aproximada por modelos locais lineares para diversos pontos de operação. Desta forma, o sistema não linear é descrito por modelos fuzzy TS e o projeto dos controladores é realizado através de Desigualdades Matriciais Lineares (LMIs) com base na teoria de Lyapunov. São consideradas algumas restrições e técnicas de projeto para obter resultados satisfatórios tais como taxa de decaimento, restrição da norma dos controladores, saturação dos atuadores e índice de desempenho quadrático relacionado com a saída do sistema. As implementações no sistema aeropêndulo com controladores robustos são apresentadas ao final do trabalho para verificação da teoria estudada e análise dos resultados. Para eliminar o erro em regime permanente apresentado em algumas implementações, é inserida uma nova variável de estado ao sistema relacionada com a integral da diferença entre as saídas medida e desejada para o sistema aeropêndulo. Desta forma é apresentado um sistema aeropêndulo de ordem superior ao sistema identificado. São apresentadas também implementações e simulação do sistema de suspensão ativa de bancada considerando parâmetros incertos e falha no atuador.