Síntese de controladores repetitivos baseada em parâmetros da resposta em frequência

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Brandão Junior, Osvaldo da Silva
• Orientador(a): Pereira, Luís Fernando Alves, Flores, Jeferson Vieira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Controlador repetitivo; Resposta em frequência; Controle automático
• Palavras-chave em Inglês: Periodic reference tracking; Frequency response; Stability margins; Repetitive controller; Phase lead controller; Uninterruptible power supply
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/224393

Este trabalho apresenta uma metodologia de sintonia de controladores repetitivos, empregados para o seguimento e/ou rejeição de sinais periódicos, baseada na resposta em frequência dos processos, utilizando margens de estabilidade como objetivo de projeto. É estudado o efeito dos parâmetros do controlador repetitivo em sua resposta em frequência, sendo estes a frequência de corte de um filtro passa-baixas de primeira ordem e o ganho direto do controlador. A sintonia dos parâmetros é realizada visando a obtenção de margem de ganho e de fase dentro de intervalos recomendados pela literatura clássica da área de Sistemas de Controle. Define-se uma frequência máxima, a qual auxilia na determinação da frequência de cruzamento de ganho unitário. A frequência de corte do filtro passa-baixas é determinada de tal forma que a contribuição de fase do controlador repetitivo garanta a margem de fase desejada em uma dada frequência. Ajusta-se, na sequência, o ganho direto do controlador para que a frequência de cruzamento de ganho unitário coincida com a qual se definiu a margem de fase. Visando a melhoria do desempenho transitório e em regime permanente, propõe-se a sintonia do controlador repetitivo com introdução de um bloco de avanço de fase. Finalmente, realiza-se um estudo de caso visando a aplicação do método proposto no controle de uma fonte ininterrupta de energia. Resultados de simulação utilizando os softwares MATLAB e PSIM são apresentados e o desempenho do sistema em malha fechada é verificado a partir dos requisitos definidas pela norma IEC 62040-3. Comparam-se os resultados obtidos com trabalhos presentes na literatura que se utilizam de diferentes metodologias para projeto de controladores repetitivos aplicados a UPS.