Filtragem e controle recursivos robustos aplicados em um pêndulo invertido
São Carlos 2016
Felix Mauricio Escalante OrtegaFiltragem e controle recursivos robustos aplicados em um pêndulo invertido
AgradecimentosA Deus pela benção, pela saúde, pela oportunidade, pela fortaleza para seguir sempre em frente as adversidades e me possibilitou tornar este sonho realidade.À minha família, pelo apoio, pelo amor e pela compreensão da minha ausência corporal por tanto tempo.Ao meu orientador, Prof. Dr. Marco Henrique Terra, pela confiança, pela paciência, pela colaboração e pelas valiosas discussões durante o andamento da pesquisa.Ao Prof. Dr. Valdir Grassi Jr, pela disposição e atenção, tive a sorte de ter dois orientadores durante a realização do meu mestrado.Ao meu grande amigo e colega Andres Jutinico, meus sinceros agradecimentos por compartilhar seus conhecimentos comigo e contribuir muito neste trabalho.Ao Engenheiro Marlon Hernandez, pela amizade, confiança e ajuda na hora que decidi começar este caminho.Aos meus grandes amigos de mestrado, pela colaboração e ajuda desde minha chegada ao Brasil: Elmer Gamboa, João Benevides, Rayza Araujo, Mauricio Nakai, Jonathan Campo, Wlliam Leão, Elizandra Odorico, Nuno Bueno, Ana Rita Pereira, Felipe Sant'Ana e todos os membros do Laboratório de Sistemas Inteligentes (LASI).À Vera pelas milhares xícaras gostosas de café que tomei durante meu mestrado e por suas aulas diárias de português.Finalmente, agradeço à Fundação para o Incremento da Pesquisa e do Aperfeiçoamento Industrial (FIPAI) pela concessão de cinco meses de bolsa O estudo da estabilidade e desempenho em sistemas de controle é um tópico relevante na teoria de sistemas. Quando são assumidas incertezas no modelo da planta, existe uma maior dificuldade para garantir um nível de desempenho adequado do sistema dinâmico e a estabilidade pode ser comprometida. Neste trabalho são utilizados um regulador linear quadrático robusto e um filtro de Kalman robusto combinados em uma única formulação para tratar de sistemas dinâmicos incertos em tempo real. O caso de estudo selecionado é o pêndulo invertido. Seus principais desafios de controle encontrados na literatura: estabilização, seguimento e levantamento-captura, serão considerados. Os algoritmos utilizados são motivados pelo fato de que problemas estocásticos podem ser resolvidos por meio de argumentos determinísticos, baseados nos conceitos de função penalidade e míni-mos quadrados regularizados. Desta forma, é possível a obtenção do melhor desempenho em contrapartida à máxima influência de incerteza admissível. A análise de desempenho do controlador robusto é realizada por meio de ensaios práticos incluindo incertezas na planta, ruído nos sensores e distúrbios no sinal de controle do pêndulo. The study of stability and performance in control systems is a relevant topic in systems theory. When uncertainties are considered in the model of the plant, there is a greater difficulty in ensuring an appropriate performance level of the dynamic system, plus, the stability coul...