Projeto de controladores chaveados para acionamento de um motor de indução trifásico - Ortunho, Tiago Veronese (2020)
A tese apresenta a análise de uma técnica de controle para o acionamento de um motor de indução trifásico (MIT) com rotor gaiola de esquilo utilizando controladores robustos chaveados cuja regra de comutação considera a minimização da derivada da função de Lyapunov do tipo quadrática. Os controladores são projetados através de ferramentas matemáticas, denominadas de Desigualdade Matriciais Lineares (LMIs), em inglês, Linear Matrix Inequalities, considerando incertezas paramétricas e/ou falhas na planta. Através das equações dinâmicas com controle vetorial e orientação pelo fluxo do rotor foi representado o modelo em variáveis de estado e utilizado o software Matlab/Simulink, com os solvers de resolução matemática, Yalmip e Sedumi. Analisou-se o comportamento dos controladores robustos chaveados comparativamente aos controladores robustos evidenciando-se a superioridade dos controladores chaveados através das respostas dinâmicas do MIT. Na sequência foi desenvolvido o projeto de controladores chaveados para o acionamento do MIT com incertezas paramétricas e/ou falhas considerando uma região de operação (região na qual garante-se que as trajetórias do vetor de estado permaneçam em seu interior), sendo este um diferencial do trabalho, por não possuir na literatura pesquisas com este conceito aplicado no acionamento do MIT. Além disto, foi considerada a existência da saturação na entrada de controle, com o objetivo de explorar a possibilidade de contribuição do controle chaveado frente a limitação na entrada de controle. Por fim, efetuou-se a modelagem fuzzy Takagi-Sugeno (TS) do motor de indução trifásico, definindo os modelos locais, e foram projetados controladores chaveados considerando incerteza paramétrica e/ou falha no sistema, sendo o modelo fuzzy válido para uma determinada região de operação, sujeito à saturação na entrada de controle e com rejeição ao torque de carga através do desempenho H∞. A utilização da modelagem fuzzy TS considerando incerteza paramétrica e/ou falha estrutural, saturação no sinal de controle e desempenho H∞ é outra contribuição do trabalho, pois, modelos fuzzy TS foram pouco explorados no controle de máquinas de indução. Todas as análises de desempenho do sistema foram desenvolvidas no software Matlab/Simulink.