Publicação: Projeto dos controladores PID e H-infinito nas abordagens 1-DOF e 2-DOF para o sistema de levitação magnética
Carregando...
Tipo do documento
Data
Direito de acesso
Programa
Área do conhecimento
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::CONTROLE DE PROCESSOS ELETRONICOS, RETROALIMENTACAO
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Autores
Orientador
Coorientador
Resumo
Este trabalho evidencia o projeto dos controladores PID e H-infinito nas abordagens 1-DOF e 2-DOF para o sistema de levitação magnética, sendo avaliados em função do desempenho e da estabilidade nominais e robustos proporcionados à planta. O MAGLEV é um sistema SISO e atrativo à área de controle por apresentar instabilidade de malha aberta e não-linearidades, o que dificultam a atuação estabilizante dos controladores. O seu modelo matemático é descrito em função das aproximações das dinâmicas da bobina e linearizado, a fim de se tornar base para o projeto dos controladores. Os resultados experimentais foram obtidos utilizando a planta MAGLEV da empresa Feedback Instruments Ltda, e demonstram que o sinal de ruído possui relevância na estabilidade do sistema, principalmente quando há amplificação, significativa pelo PID, desse sinal no sistema. Essa ocorrência em conjunto ao desafio imposto pela natureza do MAGLEV são motivos aos quais definiu-se o uso do controlador H-infinito, que engloba, neste caso, as incertezas de modelo fundamentadas nos parâmetros de linearização, e os requisitos de projeto baseados na melhoria das características de desempenho do PID. A abordagem 2-DOF é apresentada como solução ao pico gerado pelos controladores 1-DOF no sinal de saída.
Abstract
This work highlights the design of the PID and H-infinity controllers in the 1-DOF and 2-DOF approaches to the magnetic levitation system, being evaluated in function of the nominal and robust performance and stability provided to the plant. MAGLEV is a SISO system attractive to the control domain due the open-loop instability and nonlinearities, which make difficult your stabilization by the controller. Its mathematical model is described as a function of coil dynamics’ approximations and linearized, in order to become the basis for the controllers’ design. The experimental results were obtained using the MAGLEV plant from Feedback Instruments Ltd, and show that the noise signal has relevance in the system stability, especially when there is a significant PID amplification of this signal in the system. This occurrence combined with the challenge imposed by the nature of MAGLEV are reasons why the use of H-infinity controller, which encompasses, in this case, the model uncertainties based on the linearization parameters, and the design requirements related to the improvement of PID’s performance features. The 2-DOF approach is presented as a solution to the overshoot generated by the 1-DOF controllers in the output signal.
Palavras-chave
MAGLEV, PID, H-infinito, 1-DOF, 2-DOF, H-infinity
Citação
OKADA, Kenji Fabiano Ávila. Projeto dos controladores PID e H-infinito nas abordagens 1-DOF e 2-DOF para o sistema de levitação magnética. 2019. 76 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019.
DOI
Avaliação
Revisão
Suplementado Por
Referenciado Por
Licença Creative Commons
Exceto quando indicado de outra forma, a licença deste item é descrita como Acesso Aberto