Projeto orientado a dados do controlador PID adaptativo para sistemas não lineares

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: FREIRE, Victor Marinho Espínola. lattes
Orientador(a): BARROS, Péricles Rezende. lattes, ACIOLI JÚNIOR, George. lattes
Banca de defesa: FERNANDES, Eisenhawer de Moura., EUZÉBIO, Thiago Antonio Melo., AGUIAR, Anna Paula Virgolino de Andrade.
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
Departamento: Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/41597
Resumo: Métodos de controle orientado a dados (Data-Driven Control – DDC) têm ganhado destaque nas últimas décadas por não necessitarem do modelo paramétrico do processo para a sintonia de controladores industriais. Neste trabalho, a técnica de Virtual Reference Feedback Tuning (VRFT) é avaliada no projeto de gain schedulers do tipo Lookup Table (LUT) e polinomial, os quais são usados para ajustar continuamente os ganhos de controladores do tipo Proporcional-Integral-Derivativo (PID) adaptativo. O objetivo do controle é aplicar esses gain schedulers no controle de processos não lineares, de forma que o sistema em malha fechada siga uma dinâmica desejada, definida por um modelo de referência. Assim, também é objetivo desse trabalho apresentar uma metodologia para definir o modelo de referência linear, a partir de dados obtidos de um sistema não linear. A validação do desempenho dos gain schedulers, conforme a dinâmica do modelo de referência proposto, é realizada com base nas métricas IAE, IAU e IAOE. Os resultados evidenciam maior eficiência do controle de malha fechada com o controlador PID adaptativo e gain schedulers, em comparação ao controlador PID de ganhos fixos.
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O objetivo do controle é aplicar esses gain schedulers no controle de processos não lineares, de forma que o sistema em malha fechada siga uma dinâmica desejada, definida por um modelo de referência. Assim, também é objetivo desse trabalho apresentar uma metodologia para definir o modelo de referência linear, a partir de dados obtidos de um sistema não linear. A validação do desempenho dos gain schedulers, conforme a dinâmica do modelo de referência proposto, é realizada com base nas métricas IAE, IAU e IAOE. Os resultados evidenciam maior eficiência do controle de malha fechada com o controlador PID adaptativo e gain schedulers, em comparação ao controlador PID de ganhos fixos.Data-Driven Control (DDC) methods have gained prominence in recent decades because they do not require the parametric process model to tune industrial controllers. In this work, the Virtual Reference Feedback Tuning (VRFT) technique is evaluated in the design of Lookup Table (LUT) and polynomial gain schedulers, which are used to continuously adjust the gains of adaptive Proportional-Integral-Derivative (PID) controllers. The objective of the control is to apply these gain schedulers in the control of nonlinear processes, so that the closed-loop system follows a desired dynamic, defined by a reference model. Thus, it is also the objective of this work to present a methodology to define a linear reference model from data obtained of a nonlinear system. The performance validation of the gain schedulers, according to the dynamic of the proposed reference model, is performed based on the IAE, IAU and IAOE metrics. The results show greater efficiency of the closed-loop control with the adaptive PID controller and gain schedulers compared to the fixed-gain PID controller.Submitted by Helder Soares Dantas (helder-dantas@hotmail.com) on 2025-04-14T13:54:08Z No. of bitstreams: 1 VICTOR MARINHO ESPÍNOLA FREIRE - DISSERTAÇÃO - (PPGEE) 2024.pdf: 2206320 bytes, checksum: 1d4a96e9e87055ac84d5ef9288058347 (MD5)Made available in DSpace on 2025-04-14T13:54:09Z (GMT). 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Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGTEXTVICTOR MARINHO ESPÍNOLA FREIRE - DISSERTAÇÃO - (PPGEE) 2024.pdf.txtVICTOR MARINHO ESPÍNOLA FREIRE - DISSERTAÇÃO - (PPGEE) 2024.pdf.txttext/plain114613https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/41597/3/VICTOR+MARINHO+ESP%C3%8DNOLA+FREIRE+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+-+%28PPGEE%29+2024.pdf.txt99f119dfbf687769a98df6afb10d093eMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/41597/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALVICTOR MARINHO ESPÍNOLA FREIRE - DISSERTAÇÃO - (PPGEE) 2024.pdfVICTOR MARINHO ESPÍNOLA FREIRE - DISSERTAÇÃO - (PPGEE) 2024.pdfapplication/pdf2206320https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/41597/1/VICTOR+MARINHO+ESP%C3%8DNOLA+FREIRE+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+-+%28PPGEE%29+2024.pdf1d4a96e9e87055ac84d5ef9288058347MD51riufcg/415972025-07-24 08:34:10.865oai:dspace.sti.ufcg.edu.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T11:34:10Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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