Minimização do uso da rede de comunicação em controle via rede com transmissão por evento

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Belo, Mateus Alves Ribeiro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica; Brasil; CEFET-MG / UFSJ
• Palavras-chave em Português: Redes de computadores – Controle; Controle automático; Otimização matemática; Computação evolutiva
• Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1005

O uso de redes de comunicação de dados, especialmente sem fio, é uma opção interessante para redução de custos de instalação e manutenção de sistemas de controle. Por outro lado, o uso de redes de comunicação introduz novos fatores a serem considerados no projeto do sistema de controle tais como atrasos aleatórios de transmissão de mensagens e perdas de pacotes. Esses problemas são acentuados com o maior uso da rede. Em sistemas de controle via rede, por meio de transmissão acionada por eventos, é possível reduzir o uso da rede, mantendo o desempenho do sistema de controle em níveis satisfatórios. Existem vários esquemas para transmissão acionada por eventos de acordo com a lei de disparo. A dificuldade de se aplicar transmissão acionada por eventos é a determinação dos ajustes ótimos da lei de acionamento que resultem em um bom compromisso entre o uso da rede e o desempenho do sistema de controle. No caso de transmissão por evento descentralizada, é necessário ajustar os parâmetros da lei de acionamento para cada link sensor/controlador e controlador/atuador. Neste trabalho, propomos um problema de otimização multi-objetivo para ajustar os mecanismos acionados por eventos. Ao resolver o problema proposto por meio da otimização evolutiva multi-objetivo, um conjunto de soluções eficientes é gerado com diferentes compromissos entre o desempenho do sistema de controle e o número de transmissões pela rede de comunicação. Para resolver o problema proposto, um aprimoramento em um algoritmo evolução diferencial multi-objetivo é realizado com um novo método de elitismo da Fronteira Pareto-ótimo. O método proposto é aplicado para ajustar os mecanismos acionados por eventos descentralizados para um controlador dado a priori, considerando atrasos aleatórios induzidos pela rede e perdas de pacotes. Três estudos de caso de sistemas de controle multivariáveis são apresentados, comparando o desempenho de oito diferentes esquemas acionados por eventos descentralizados, analisando a seleção do período de amostragem e demonstrando a eficácia do método de ajuste proposto.