Controle para seguimento de trajetórias de Lissajous em microscópios de varredura com sensores quantizados - Lohse, Matheus Waskiewicz (2023)
Essa dissertação estuda, através de simulações, o controle de um Microscópio de Força Atômica (AFM) com a sua realimentação quantizada. Ele é tradicionalmente equipado com sensores piezoelétricos de pressão; no entanto, no presente estudo, propõe-se a aplicação de encoders para expandir sua área de atuação, gerando o efeito de quantização na realimentação. Para superar esse desafio, é apresentado um método de controle fundamentado no Princípio do Modelo Interno, o qual fornece garantias teóricas do seguimento de um sinal previamente estipulado. Para garantia da estabilidade, é proposta a utiliza- ção do conceito de passividade. Dentre os apresentados, optou-se por utilizar o método Lissajous, visto que devido à sua característica recursiva, adequa-se ao seguimento de trajetórias para sensores quantizados. Também é feita a análise de alguns modelos matemáticos de AFM presentes na literatura e seus respectivos controladores. Baseado neles, são apresentados três exemplos numéricos, sendo o primeiro puramente teórico, o segundo uma simplificação de um sistema real e o terceiro uma planta identificada. Esse último é analisado mais aprofundadamente, com a comparação da resposta obtida entre o sistema com e sem o efeito dessa não linearidade.