Preditor de Smith Filtrato Simplificado com Ação Feedforward
| Ano de defesa: | 2022 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Link de acesso: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/74785 |
Resumo: | This work proposes a new control structure for dead-time systems based on the simplified filtered Smith predictor (SFSP), which uses a feedforward action. The proposed strategy is based on a stable implementation tuning methodology and makes use of an auxiliary filter to obtain the controller parameters more directly in relation to the traditional SFSP topology. The structure preserves the good robustness and noise attenuation properties of SFSP, while improving its measurable disturbance rejection performance through the feedforward action. The evaluation of the proposed methodology is carried out through simulation results which present better performance indexes when compared to other recent strategies in the literature. In order to validate the implementation of the proposal, the controller was implemented in a prototype of a neonatal incubator to control the temperature of its dome, where a better perturbation rejection was obtained compared to the classical structure of the SFSP. |
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Nascimento Júnior, José Nogueira doNogueira, Fabrício GonzalezTorrico, Bismark Claure2023-10-25T18:18:58Z2023-10-25T18:18:58Z2022NASCIMENTO JÚNIOR, J.N. do Preditor de Smith Filtrato Simplificado com Ação Feedforward. 2023. 65f. Dissertação (Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/74785This work proposes a new control structure for dead-time systems based on the simplified filtered Smith predictor (SFSP), which uses a feedforward action. The proposed strategy is based on a stable implementation tuning methodology and makes use of an auxiliary filter to obtain the controller parameters more directly in relation to the traditional SFSP topology. The structure preserves the good robustness and noise attenuation properties of SFSP, while improving its measurable disturbance rejection performance through the feedforward action. The evaluation of the proposed methodology is carried out through simulation results which present better performance indexes when compared to other recent strategies in the literature. In order to validate the implementation of the proposal, the controller was implemented in a prototype of a neonatal incubator to control the temperature of its dome, where a better perturbation rejection was obtained compared to the classical structure of the SFSP.Este trabalho propõe uma nova estrutura de controle para sistemas com atraso baseada no preditor de Smith filtrado simplificado (SFSP), a qual utiliza uma ação feedforward. A estratégia proposta se baseia numa metodologia de implementação estável do preditor e faz uso de um filtro auxiliar para obtenção dos parâmetros do controlador de forma mais direta em relação à topologia tradicional do SFSP. A estrutura preserva a robustez e as propriedades de atenuação de ruído do SFSP, enquanto melhora seu desempenho de rejeição de perturbações mensuráveis por meio da ação feedforward. A avaliação da metodologia proposta é realizada mediante resultados de simulação os quais apresentam melhores índices de desempenho quando comparados com os de outras estratégias recentes da literatura. Com a finalidade de validar a implementação da proposta, foi feita a implementação do controlador em um protótipo de incubadora neonatal para controle de temperatura dentro de sua cúpula, onde obteve-se uma melhor rejeição de perturbação comparado com a estrutura clássica do SFSP.Nascimento Júnior, J.N. do Preditor de Smith Filtrato Simplificado com Ação Feedforward. 2023. 65f. Dissertação (Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.Preditor de Smith Filtrato Simplificado com Ação Feedforwardinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPreditor de SmithImplementação EstávelPerturbação MensurávelControle FeedforwardRejeição de PerturbaçãoSmith predictorFeedforward controlDisturbance rejectionMensurable disturbanceStable implementationinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFChttp://lattes.cnpq.br/7043575167579583http://lattes.cnpq.br/3021078142448985http://lattes.cnpq.br/58265906099950052023ORIGINAL2022_dis_jnnascimentojr.pdf2022_dis_jnnascimentojr.pdfapplication/pdf1544763http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/74785/3/2022_dis_jnnascimentojr.pdfd9760e9a323086a0f0184aedfed2c968MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/74785/4/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54riufc/747852023-10-25 15:18:59.109oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2023-10-25T18:18:59Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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This work proposes a new control structure for dead-time systems based on the simplified filtered Smith predictor (SFSP), which uses a feedforward action. The proposed strategy is based on a stable implementation tuning methodology and makes use of an auxiliary filter to obtain the controller parameters more directly in relation to the traditional SFSP topology. The structure preserves the good robustness and noise attenuation properties of SFSP, while improving its measurable disturbance rejection performance through the feedforward action. The evaluation of the proposed methodology is carried out through simulation results which present better performance indexes when compared to other recent strategies in the literature. In order to validate the implementation of the proposal, the controller was implemented in a prototype of a neonatal incubator to control the temperature of its dome, where a better perturbation rejection was obtained compared to the classical structure of the SFSP. |
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