Estabilidade robusta de controladores preditivos.

• Main Author: Rodrigues, Marco Antônio
• Publication Date: 2001
• Format: Doctoral thesis
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Download full: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-04092025-091824/
• topic: Controle preditivo; Estabilidade robusta; Predictive control; Robust stability

Controlar processos químicos significa lidar com sistemas inerentemente multivariáveis onde existem fortes interações entre as variáveis manipuladas e controladas, ambas sujeitas a restrições. O controle preditivo (MPC) é uma estratégia de controle avançado largamente empregada na indústria de processos devido a proporcionar uma solução eficiente para as dificuldades citadas anteriormente. O MPC usa um modelo do processo internamente para predizer a trajetória futura das saídas do sistema. Na operação da planta real, existem perturbações desconhecidas, ruídos de medição e mudanças nas condições operacionais. Nestas condições, o controle do sistema torna-se difícil, pois surgem incertezas na modelagem do processo, o que requer o uso de controladores robustos. O objetivo desta tese foi propor estruturas de controle preditivo que garantam estabilidade robusta ao sistema sujeito a perturbações desconhecidas e mudanças nas condições operacionais. Os controladores preditivos propostos foram obtidos por duas abordagens distintas. A primeira delas gerou um MPC robusto através da inclusão de restrições de estabilidade no problema de controle do sistema incerto e usando ferramentas de desigualdades matriciais lineares. Na segunda abordagem, o controlador robusto foi obtido estendendo-se o horizonte de predição ao infinito. Testes de simulação com modelos de processos químicos da literatura e da indústria mostraram que as abordagens propostas são capazes de controlar os sistemas com um bom desempenho. Os controladores preditivos de horizonte infinito propostos neste trabalho são particularmente atraentes para implementações em sistemas industriais.