Controle para seguimento de trajetórias de Lissajous em microscópios de varredura com sensores quantizados

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Lohse, Matheus Waskiewicz
• Orientador(a): Salton, Aurélio Tergolina
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Microscopia de força atômica; Quantização; Controlador ressonante
• Palavras-chave em Inglês: Atomic Force Microscope (AFM); Quantization; Resonant control; Nonlinear system
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/280714

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.