Controle por modos deslizantes aplicado a sistema de posicionamento dinâmico.

Agostinho, Adriana Cavalcante

doi:10.11606/d.3.2009.tde-20072009-091420

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“…Uma das partes da tese de doutorado do autor (Tannuri, 2002) 2009 e também foi assunto de uma dissertação de mestrado orientada pelo autor (Agostinho, 2009). Resultados obtidos em tanque de provas confirmaram as simulações numéricas previamente realizadas, conforme pode ser evidenciado em Agostinho et al (2008;.…”

Section: Históricounclassified

Sistemas de Posicionamento Dinâmico: projeto, análise e novos desenvolvimentos.

Tannuri¹

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Apresenta-se neste texto o trabalho de pesquisa realizado pelo autor na área de Sistemas de Posicionamento Dinâmico de embarcações (Sistema DP), destacando-se seis tópicos dentro deste tema, relacionados a controle, estimação, simulação, análise experimental, novas estratégias de posicionamento e metodologias de projeto. Algoritmos de controle avançado (não linear e adaptativo) foram aplicados ao problema, em alternativa ao clássico controlador proporcional-derivativo. Constataram-se vantagens em relação à robustez, desempenho em diversas condições ambientais e facilidade no ajuste de parâmetros, através de análise numérica e experimental. A estimativa das condições ambientais em tempo real é importante para a segurança de operações offshore e para melhorar o desempenho dos Sistemas DP. Desenvolveu-se um método para estimar o espectro de ondas incidentes baseado exclusivamente nos movimentos de primeira ordem da embarcação. Ensaios experimentais e medições em escala real demonstraram a efetividade do mesmo. Simuladores numéricos de embarcações dotadas de Sistemas DP foram desenvolvidos a partir do completo entendimento dos algoritmos de controle, filtragem e alocação empregados nos Sistemas DP comerciais. Estes simuladores foram validados por meio de monitoração de uma operação real e são utilizados para projeto e análise de operações e embarcações. Novos efeitos físicos estão sendo incorporados nos simuladores, relacionados à interação hidro/aerodinâmica entre navios operando próximos. Apresenta-se também o desenvolvimento de aparatos e metodologia experimental para ensaios de modelos em escala reduzida de navios dotados de Sistemas DP, o que inclui a construção mecânica dos propulsores, eletrônica de controle embarcada e programas computacionais de supervisão e comando. Este trabalho inclui também a construção de novos sensores e equipamentos utilizados nos tanque de provas nacionais. Entre as particularidades do cenário de exploração offshore nacional destacam-se a forte componente bimodal do campo de ondas das bacias nacionais e a utilização de plataformas amarradas com pouca liberdade de aproamento. Isto levou à necessidade de desenvolvimento de estratégias de controle e posicionamento diferenciadas, levando-se em conta múltiplos objetivos, e não apenas o alinhamento com a resultante ambiental. O ultimo tópico abordado refere-se ao desenvolvimento de metodologias avançadas de projeto e análise de Sistemas DP, utilizando-se simulações dinâmicas ou cálculos estáticos intensivos. Destacam-se procedimentos para avaliação de disponibilidade operacional e cálculo de gráficos de capacidade levando-se em conta efeitos dinâmicos.

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Section: Históricounclassified

Sistemas de Posicionamento Dinâmico: projeto, análise e novos desenvolvimentos.

Tannuri¹

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“…de estado x 1 , sendo independente dos parâmetros da planta e das perturbações externas (AGOSTINHO, 2009).…”

Section: Projeto Do Controlador Por Modos Deslizantesunclassified

“…Figura 16 -Fase II do processo de controle por modos deslizantes.Fonte: Traduzido de (TAN; LAI; TSE, 2008).Uma vez que a trajetória atingir a superfície deslizante é dito que o sistema está operando em modo deslizante. Neste modo, o sistema é robusto ante variações e perturbações externas(AGOSTINHO, 2009).…”

unclassified

Estudo, simulação e implementação de um sistema fotovoltaico de baixa potência usando controle por modos deslizantes.

Gil¹

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“…Segundo Agostinho (2009), o primeiro termo da inequação da condição de escorregamento corresponde às condições de estabilidade da teoria da estabilidade de Lyapunov. Então, se pode asseverar que o estudo da estabilidade do sistema é realizado a partir da condição de escorregamento.…”

Section: Condição De Deslizamento E Estabilidadeunclassified

Controle não linear da válvula borboleta eletrônica automotiva.

Viana¹

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RESUMOO sistema de admissão de ar constituído da válvula borboleta automotiva e seu respectivo módulo de gerenciamento, são responsáveis pelo controle do fluxo de massa de ar fornecido ao motor e têm contribuído para reduzir o consumo de combustível e emissões e para melhorar a dirigibilidade e segurança. Por ser um elemento mecânico móvel, está sujeita à não linearidades como o atrito seco (atrito de Coulomb), a não linearidade da mola (força de retorno da mola) e a folga entre as engrenagens. Uma não linearidade, quando excessiva, pode causar oscilações e erros na abertura da válvula. Ademais, a presença de oscilações no sistema de controle aumenta a mutabilidade das variáveis de estados do sistema, causa desgaste dos componentes e majora o consumo de energia, além de provocar o desperdício de materiais. A válvula borboleta automotiva apresenta erros de regime estacionário e resposta transitória subamortecida, devido às suas não linearidades características que a compõem. A utilização de novas técnicas de compensação das não linearidades é fundamental para melhorar o desempenho do sistema de controle que compõem a válvula borboleta, sendo, portanto, de grande interesse para a indústria automotiva; pois é necessário um controle de posicionamento preciso e robusto que permita aperfeiçoar o consumo de combustível e controle de torque, por exemplo. Um controlador não linear pode muitas vezes ter recursos atraentes, como implementação mais simples, mais precisão ou menor gasto de energia do controlador; além de atender à demanda por alta robustez na abertura não linear da válvula. Essas vantagens dos controladores não lineares são devidas ao tratamento adequado das não linearidades e controladores lineares não podem compensar adequadamente as não linearidades e as forças não lineares são negligenciadas. O presente trabalho apresenta o estudo e uma análise comparativa dos compensadores não lineares: controlador rastreador de trajetória por linearização entrada-saída, controlador por modos deslizantes empregando a função saturação e o controlador por modos deslizantes empregando a função tangente hiperbólica.Tais controladores serão desenvolvidos desde a teoria até à simulação utilizando como referência uma válvula borboleta automotiva da Bosch modelo DV-E5 ETC.Palavras chaves: Válvula borboleta eletrônica automotiva, controle não linear, linearização por realimentação entrada-saída, modos deslizantes.

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Controle por modos deslizantes aplicado a sistema de posicionamento dinâmico.

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Sistemas de Posicionamento Dinâmico: projeto, análise e novos desenvolvimentos.

Sistemas de Posicionamento Dinâmico: projeto, análise e novos desenvolvimentos.

Estudo, simulação e implementação de um sistema fotovoltaico de baixa potência usando controle por modos deslizantes.

Controle não linear da válvula borboleta eletrônica automotiva.

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