Projeto de controladores PID para sistemas de segunda ordem sujeitos a retardo variante no tempo
| Ano de defesa: | 2015 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Minas Gerais
|
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://hdl.handle.net/1843/BUOS-9V4QNA |
Resumo: | This thesis presents a methodology for PID controllers tuning (Proportional, Integral and Derivative) for second order systems subject to time-varying delay. The method is based on the Lyapunov-Krasovskii theory. Such theory, takes into account the choice of an appropriate functional, which allows treating stability problems on systems subject to time-delay. In this work was chosen a functional which has exponential terms, so a convergence rate, pre-defined by the designer, can be imposed on the system. The problem is formulated by Linear Matrix Inequalities (LMIs), such that computational tools can be used to find the gains of the controller quite efficiently. Numerical experiments reveal that the method is robust to the variation in time-delay, and the variation of system damping factor. The results with the controller obtained from the proposed method were compared with other methods in the literature. It was observed the new method superiority from the integral of the error performance analysis and transient response of the system when subjected to a step in the reference and a disturbance in the system output. |
| id |
UFMG_89e37deb3245bd2efd4e500b84e1d61e |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-9V4QNA |
| network_acronym_str |
UFMG |
| network_name_str |
Repositório Institucional da UFMG |
| repository_id_str |
|
| spelling |
2019-08-14T01:25:11Z2025-09-09T01:28:26Z2019-08-14T01:25:11Z2015-02-25https://hdl.handle.net/1843/BUOS-9V4QNAThis thesis presents a methodology for PID controllers tuning (Proportional, Integral and Derivative) for second order systems subject to time-varying delay. The method is based on the Lyapunov-Krasovskii theory. Such theory, takes into account the choice of an appropriate functional, which allows treating stability problems on systems subject to time-delay. In this work was chosen a functional which has exponential terms, so a convergence rate, pre-defined by the designer, can be imposed on the system. The problem is formulated by Linear Matrix Inequalities (LMIs), such that computational tools can be used to find the gains of the controller quite efficiently. Numerical experiments reveal that the method is robust to the variation in time-delay, and the variation of system damping factor. The results with the controller obtained from the proposed method were compared with other methods in the literature. It was observed the new method superiority from the integral of the error performance analysis and transient response of the system when subjected to a step in the reference and a disturbance in the system output.Universidade Federal de Minas GeraisLyapunov-KrasovskiiTempo mortoControle robustoLMIsControlador PIDControladores PIDEngenharia elétricaControle robustoProjeto de controladores PID para sistemas de segunda ordem sujeitos a retardo variante no tempoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisElder Pereira Feniliinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGFernando de Oliveira SouzaLeonardo Amaral MozelliEduardo Mazoni Andrade Marcal MendesLuciano Cunha de Araujo PimentaEsta dissertação apresenta uma metodologia para sintonia de controladores PID (Proporcional, Integral e Derivativo) para sistemas de segunda ordem sujeitos a retardo variante no tempo. O método baseia-se na teoria de Lyapunov-Krasovskii. Tal teoria, a partir da escolha de um funcional apropriado, permite tratar problemas de estabilidade de sistemas sujeitos a retardo no tempo. Neste trabalho foi escolhido um funcional que possui termos exponenciais, assim uma taxa de convergência, pré-definida pelo projetista, pode ser imposta ao sistema controlado. O problema é formulado através de Desigualdades Matriciais Lineares ou LMIs (do inglês: Linear Matrix Inequalities), de modo que ferramentas computacionais podem ser utilizadas para encontrar os ganhos do controlador de forma bastante eficiente. Experimentos numéricos revelaram que o método é robusto à variação do retardo no tempo, assim como `a variação do fator de amortecimento do sistema. Os resultados com os controladores obtidos a partir do método proposto foram comparados com outros métodos da literatura. Pode-se observar a superioridade do novo método a partir da análise de figuras de mérito do sistema quando submetido a um degrau na referência e a um distúrbio na saída do sistema.UFMGORIGINALprojeto_de_controladores_pid_para_sistemas_de_segunda_de_ordem_sujeitos_a__retardo_variante_no_tempo.pdfapplication/pdf692739https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/e76624a6-c4d5-4de1-81d9-9b8edf4977da/downloadc45c26b61600ff0776581dbc3aa91d1dMD51trueAnonymousREADTEXTprojeto_de_controladores_pid_para_sistemas_de_segunda_de_ordem_sujeitos_a__retardo_variante_no_tempo.pdf.txttext/plain96582https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/e2e92110-3c68-4c68-b377-f76a2a3e0f6b/downloadaf1307e4a0486a0cf0223800503299caMD52falseAnonymousREAD1843/BUOS-9V4QNA2025-09-08 22:28:26.063open.accessoai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-9V4QNAhttps://repositorio.ufmg.br/Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oairepositorio@ufmg.bropendoar:2025-09-09T01:28:26Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Projeto de controladores PID para sistemas de segunda ordem sujeitos a retardo variante no tempo |
| title |
Projeto de controladores PID para sistemas de segunda ordem sujeitos a retardo variante no tempo |
| spellingShingle |
Projeto de controladores PID para sistemas de segunda ordem sujeitos a retardo variante no tempo Elder Pereira Fenili Controladores PID Engenharia elétrica Controle robusto Lyapunov-Krasovskii Tempo morto Controle robusto LMIs Controlador PID |
| title_short |
Projeto de controladores PID para sistemas de segunda ordem sujeitos a retardo variante no tempo |
| title_full |
Projeto de controladores PID para sistemas de segunda ordem sujeitos a retardo variante no tempo |
| title_fullStr |
Projeto de controladores PID para sistemas de segunda ordem sujeitos a retardo variante no tempo |
| title_full_unstemmed |
Projeto de controladores PID para sistemas de segunda ordem sujeitos a retardo variante no tempo |
| title_sort |
Projeto de controladores PID para sistemas de segunda ordem sujeitos a retardo variante no tempo |
| author |
Elder Pereira Fenili |
| author_facet |
Elder Pereira Fenili |
| author_role |
author |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Elder Pereira Fenili |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Controladores PID Engenharia elétrica Controle robusto |
| topic |
Controladores PID Engenharia elétrica Controle robusto Lyapunov-Krasovskii Tempo morto Controle robusto LMIs Controlador PID |
| dc.subject.other.none.fl_str_mv |
Lyapunov-Krasovskii Tempo morto Controle robusto LMIs Controlador PID |
| description |
This thesis presents a methodology for PID controllers tuning (Proportional, Integral and Derivative) for second order systems subject to time-varying delay. The method is based on the Lyapunov-Krasovskii theory. Such theory, takes into account the choice of an appropriate functional, which allows treating stability problems on systems subject to time-delay. In this work was chosen a functional which has exponential terms, so a convergence rate, pre-defined by the designer, can be imposed on the system. The problem is formulated by Linear Matrix Inequalities (LMIs), such that computational tools can be used to find the gains of the controller quite efficiently. Numerical experiments reveal that the method is robust to the variation in time-delay, and the variation of system damping factor. The results with the controller obtained from the proposed method were compared with other methods in the literature. It was observed the new method superiority from the integral of the error performance analysis and transient response of the system when subjected to a step in the reference and a disturbance in the system output. |
| publishDate |
2015 |
| dc.date.issued.fl_str_mv |
2015-02-25 |
| dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2019-08-14T01:25:11Z 2025-09-09T01:28:26Z |
| dc.date.available.fl_str_mv |
2019-08-14T01:25:11Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://hdl.handle.net/1843/BUOS-9V4QNA |
| url |
https://hdl.handle.net/1843/BUOS-9V4QNA |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Minas Gerais |
| publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Minas Gerais |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFMG instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) instacron:UFMG |
| instname_str |
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) |
| instacron_str |
UFMG |
| institution |
UFMG |
| reponame_str |
Repositório Institucional da UFMG |
| collection |
Repositório Institucional da UFMG |
| bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/e76624a6-c4d5-4de1-81d9-9b8edf4977da/download https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/e2e92110-3c68-4c68-b377-f76a2a3e0f6b/download |
| bitstream.checksum.fl_str_mv |
c45c26b61600ff0776581dbc3aa91d1d af1307e4a0486a0cf0223800503299ca |
| bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) |
| repository.mail.fl_str_mv |
repositorio@ufmg.br |
| _version_ |
1862105813604106240 |