Controlador H∞ Chaveado para Sistemas Incertos Aplicado ao Sistema 2 DOF Ball Balancer com D-estabilidade

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Moraes, Mariana Aparecida de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: D-Estabilidade; Incertezas; Perturbação; Controle Robusto H∞; Controle chaveado; D-Stability; Uncertainties; Perturbation; Switch control; H∞ Robust Control
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/191643

O estudo, simulação e implementação de um controlador H_∞ aplicado em uma planta naturalmente instável com incertezas politópicas contínuas no tempo é discutido neste trabalho. Estas incertezas estão relacionadas a falha de medição dos sensores, que se apresentam recorrentemente nas implementações práticas da engenharia. A planta consiste em um módulo baseado em uma mesa, articulada por dois servos motores, com a intenção de posicionar uma esfera em determinado local do plano cartesiano (X,Y) da mesa. Além dos politopos, o controlador H_∞ trabalha com uma entrada exógena, que foi implementada na forma de vento para perturbar a posição da bola. Assim, o controlador projetado deve garantir alta robustez para tais condições. A lei de controle chaveada escolhe o ganho do controlador que faz a realimentação de estados de forma a minimizar a derivada da função de Lyapunov do tipo quadrática no caso de uma matriz B incerta, garantindo um desempenho de custo reduzido, sendo o projeto baseado em desigualdades matriciais lineares, do inglês Linear Matrix Inequalities – LMIs. Ainda é agregada, ao projeto dos controladores, a teoria da D-estabilidade, que garante, se o sistema for controlável, a alocação dos autovalores em uma região pré-definida. As teorias abordadas nesse tema prometem alta confiabilidade e eficiência, que são confirmadas com a implementação em bancada do controle do sistema 2 DOF Ball Balancer.