Aplicação do controle preditivo generalizado em sistemas mecânicos - Taketa, Erik (2018)
O presente trabalho apresenta um estudo teórico experimental e simulado sobre a aplicação do Controle Preditivo Generalizado em sistemas mecânicos. Os sistemas mecânicos abordados neste trabalho são uma estrutura massa-mola-amortecedor de um grau de liberdade e um mecanismo paralelo planar de dois graus de liberdade. A bancada experimental da estrutura constitui-se de uma plataforma de alumínio sustentada por vigas flexíveis de aço inoxidável. A estrutura foi submetida a pequenas excitações com auxílio de um martelo de ensaio e a resposta foi obtida mediante ao uso de um acelerômetro. A partir da obtenção das medições foi possível obter a função de resposta em frequência para a identificação dos parâmetros da estrutura. Com os parâmetros da estrutura determinados, foi realizado o controle ativo de vibrações utilizando o controle preditivo generalizado e comparado com o controle obtido pelo regulador linear quadrático. Por outro lado, o modelo dinâmico completo do mecanismo foi obtido mediante o princípio de Lagrange. Um controle de posição para rastreamento de trajetórias foi implementado no mecanismo utilizando o Controle de Torque Computado e os resultados utilizando controle preditivo generalizado foram comparados aos obtidos com controle PID. Os resultados demonstram a eficiência do controle preditivo generalizado e suas vantagens potenciais sobre os outros controladores submetidos à comparação. A análise e os resultados de desempenho dos controladores foram realizadas computacionalmente mediante aos softwares Matlab® e Simulink.