Modelos de referência para projeto de controlador ressonante

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Beal, Guilherme de Paoli
• Orientador(a): Campestrini, Lucíola
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Controlador ressonante; Controle baseado em dados
• Palavras-chave em Inglês: Reference model; Resonant controller; Data-driven control; VRFT; UPS
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/282830

Em métodos de controle baseados no paradigma de modelo de referência o projetista especifica o comportamento desejado para o sistema em malha fechada através de uma função de transferência, a qual é chamada modelo de referência. Quando o objetivo é o seguimento ou a rejeição de sinais periódicos pela aplicação de controladores ressonantes, a literatura é escassa quanto a recomendações específicas para a escolha do modelo de referência. Considerando esse objetivo, este trabalho discute possibilidades e propõe um formato geral para essa função de transferência. Dentro desse formato, o projetista arbitra as magnitudes do modelo nas frequências de projeto, as quais são associadas aos erros de seguimento de referência e de atenuação de perturbação com essas frequências. Ademais, o formato considera o incremento do grau relativo para compensar atrasos de transporte em sistemas reais. Quanto aos polos, quatro estratégias de posicionamento são avaliadas. As características dos modelos de referência resultantes são analisadas, incluindo a resposta em frequência, mapa de polos e zeros, resposta ao seno e tempo de acomodação. Os modelos são validados pela aplicação no projeto baseado em dados, através do método de realimentação da referência virtual — em inglês, Virtual Reference Feedback Tuning (VRFT) —, de controladores ressonantes para atuação do inversor de uma fonte de alimentação ininterrupta — em inglês, Uninterruptible Power Supply (UPS) —, visando ao seguimento de tensão senoidal e atenuação de perturbações em frequências harmônicas. Em um primeiro momento, utiliza-se um modelo linear desse equipamento, permitindo a comparação dos modelos de referência com as funções de malha fechada efetivamente obtidas. Após, controladores são projetados para uma bancada experimental. Nesse caso, somente os modelos de referência com polos complexos resultaram em controladores que estabilizaram o sistema.