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Projeto de controladores PID multivariáveis baseado em dados frequenciais.

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dc.creator.ID AGUIAR, A. P. V. A. pt_BR
dc.creator.ID Aguiar, Anna Paula V. de A. pt_BR
dc.creator.ID DE A. AGUIAR, ANNA PAULA V. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/0232022746246440 pt_BR
dc.contributor.advisor1 BARROS, Pericles Rezende.
dc.contributor.advisor1ID BARROS, P. R. pt_BR
dc.contributor.advisor1ID Barros, Péricles R. pt_BR
dc.contributor.advisor1ID Barros, Péricles Rezende. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/0722445222056063 pt_BR
dc.contributor.advisor2 ACIOLI JÚNIOR, George.
dc.contributor.advisor2ID ACIOLI JUNIOR, G. pt_BR
dc.contributor.advisor2ID ACIOLI JUNIOR, GEORGE. pt_BR
dc.contributor.advisor2ID ACIOLI, GEORGE. pt_BR
dc.contributor.advisor2Lattes http://lattes.cnpq.br/1596840676645407 pt_BR
dc.contributor.referee1 SERRES, Alexandre Jean René.
dc.contributor.referee1ID SERRES, Alexandre Jean René. pt_BR
dc.contributor.referee1ID Serres, A. pt_BR
dc.contributor.referee1ID SERRES, ALEXANDRE. pt_BR
dc.contributor.referee1Lattes http://lattes.cnpq.br/5988817460788034 pt_BR
dc.contributor.referee2 CAMPESTRINI, Lucíola.
dc.contributor.referee2ID CAMPESTRINI, L. pt_BR
dc.contributor.referee2ID Campestrini, LucÍola. pt_BR
dc.contributor.referee2ID CAMPESTRINI, LUCIOLA. pt_BR
dc.contributor.referee2Lattes http://lattes.cnpq.br/3250920179725303 pt_BR
dc.contributor.referee3 LONGHI, Luis Gustavo Soares.
dc.contributor.referee3ID LONGHI, L. G. S. pt_BR
dc.contributor.referee3ID LONGHI, LÚIS GUSTAVO S. pt_BR
dc.contributor.referee3Lattes http://lattes.cnpq.br/8729298224006807 pt_BR
dc.contributor.referee4 SILVA, Jaidilson Jó da.
dc.contributor.referee4ID s SILVA, J. J. pt_BR
dc.contributor.referee4ID Silva, J. pt_BR
dc.contributor.referee4ID Silva, Jaidilson Jó. pt_BR
dc.contributor.referee4Lattes http://lattes.cnpq.br/9247322786251981 pt_BR
dc.contributor.referee5 DÓREA, Carlos Eduardo Trabuco.
dc.contributor.referee5ID DÓREA, C. E. T. pt_BR
dc.contributor.referee5ID DOREA, CARLOS E. T. pt_BR
dc.contributor.referee5ID Dórea, Carlos Eduardo Trabuco. pt_BR
dc.contributor.referee5Lattes http://lattes.cnpq.br/0143490577842914 pt_BR
dc.description.resumo O controlador proporcional integral derivativo (PID) ainda é o mais utilizado na indústria. Muitas das técnicas de projeto do PID são baseados no modelo do processo e formulados para sistemas com uma entrada e uma saída. O desempenho desejado pode não ser alcançado por má sintonia do controlador, o que pode ocorrer devido a erros de modelagem. Este problema pode ser evitado usando dados do processo e não o modelo paramétrico do processo do controlador. Processos multivariáveis (MIMO) são frequentemente encontrados na indústria. Nesses processos, o controlador de uma malha fechada afeta o bom desempenho das outras malhas, devido à interação existente entre as diferentes malhas. Dentre as maneiras de solucionar o problema da interação entre as malhas estão o uso do controlador centralizado ou do controlador descentralizado com desacoplador. Nesta Tese, duas técnicas projeto e uma de reprojeto do controlador PI/PID MIMO e uma metodologia de avaliação e reprojeto do desacoplador invertido são desenvolvidos. As técnicas de projeto são formuladas como problema de otimização convexa, cujo objetivo é minimizar a norma infinita da diferença entre as funções ganho de malha projetada e desejada. Restrições expressas por LMI são inseridos ao problema de maneira a garantir a estabilidade da malha fechada projetada. A diferença entre as duas técnicas é a restrição adicionada. Na técnica de reprojeto, os incrementos dos parâmetros do controlador PI/PID inicial são calculados de maneira que a nova malha fechada se aproxime de um modelo de referência. Nessa técnicas, dados no domínio da frequência são utilizados e a identificação do modelo paramétrico do processo não é necessária. A avaliação do desacoplador invertido é realizada calculando um índice de erro do desacoplador em uma determinada frequência. Caso esse erro não seja próximo de zero, os parâmetros do desacoplador invertido são reprojetados de maneira a reduzir este índice. Exemplos de simulação mostram a efetividade da técnicas em processos de diferentes ordens. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Humanidades - CH pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia elétrica pt_BR
dc.title Projeto de controladores PID multivariáveis baseado em dados frequenciais. pt_BR
dc.date.issued 2023-07-05
dc.description.abstract The proportional integral derivative (PID) controller is still the most used in industry. Many of the PID design techniques are based on the process model and formulated for systems with one input and one output. The desired performance may not be achieved due to poor controller tuning, which may occur due to modeling errors. This problem can be avoided by using process data and not the controller's parametric process model. Multivariable processes (MIMO) are often found in industry. In these processes, the controller of a closed loop affects the good performance of other loops, due to the interaction between the different loops. Among the ways to solve the problem of interaction between the meshes are the use of a centralized controller or a decentralized controller with a decoupler. In this Thesis, two design and one redesign techniques for the PI/PID MIMO controller and an evaluation and redesign methodology for the inverted decoupler are developed. The design techniques are formulated as a convex optimization problem, whose objective is to minimize the infinite norm of the difference between the designed and desired mesh gain functions. Constraints expressed by LMI are inserted into the problem in order to guarantee the stability of the designed closed loop. The difference between the two techniques is the added constraint. In the redesign technique, the increments of the initial PI/PID controller parameters are calculated so that the new closed loop approaches a reference model. In these techniques, data in the frequency domain are used and the identification of the parametric model of the process is not necessary. Inverted decoupler evaluation is performed by calculating a decoupler error index at a given frequency. If this error is not close to zero, the inverted decoupler parameters are redesigned in order to reduce this index. Simulation examples show the effectiveness of techniques in processes of different orders. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35893
dc.date.accessioned 2024-06-04T12:55:18Z
dc.date.available 2024-06-03
dc.date.available 2024-06-04T12:55:18Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Engenharia elétrica pt_BR
dc.subject Instrumentação eletrônica pt_BR
dc.subject Controle e automação pt_BR
dc.subject PID pt_BR
dc.subject Controle centralizado pt_BR
dc.subject Processo Multivariável pt_BR
dc.subject Electrical engineering pt_BR
dc.subject Electronic instrumentation pt_BR
dc.subject Control and automation pt_BR
dc.subject Centralized control pt_BR
dc.subject Decoupler pt_BR
dc.subject Multivariable process pt_BR
dc.subject Ingeniería eléctrica pt_BR
dc.subject Instrumentación electrónica pt_BR
dc.subject Controlar y automatización pt_BR
dc.subject Control centralizad pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator AGUIAR, Anna Paula Virgolino de Andrade.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Data-Driven Multivariable PID Controller Design frequency. pt_BR
dc.title.alternative Diseño de controlador PID multivariable basado en datos frecuencia. pt_BR
dc.identifier.citation AGUIAR, Anna Paula Virgolino de Andrade. Projeto de controladores PID multivariáveis baseado em dados frequenciais. 2023. 128 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2023. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35893 pt_BR
dc.description.resumen El controlador proporcional integral derivado (PID) sigue siendo el más utilizado en la industria. Muchas de las técnicas de diseño PID se basan en el modelo de proceso y están formuladas para sistemas con una entrada y una salida. Es posible que no se logre el rendimiento deseado debido a un ajuste deficiente del controlador, lo que puede ocurrir debido a errores de modelado. Este problema se puede evitar utilizando datos de proceso y no el modelo de proceso paramétrico del controlador. Los procesos multivariables (MIMO) se encuentran a menudo en la industria. En estos procesos, el controlador de un lazo cerrado incide en el buen desempeño de otros lazos, debido a la interacción entre los diferentes lazos. Entre las formas de solucionar el problema de la interacción entre las mallas se encuentra el uso de un controlador centralizado o un controlador descentralizado con desacoplador. En esta Tesis se desarrollan dos técnicas de diseño y una de rediseño del controlador PI/PID MIMO y una metodología de evaluación y rediseño del desacoplador invertido. Las técnicas de diseño se formulan como un problema de optimización convexa, cuyo objetivo es minimizar la norma infinita de la diferencia entre las funciones de ganancia de malla diseñadas y deseadas. Las restricciones expresadas por LMI se insertan en el problema para garantizar la estabilidad del circuito cerrado diseñado. La diferencia entre las dos técnicas es la restricción adicional. En la técnica de rediseño, los incrementos de los parámetros iniciales del controlador PI/PID se calculan de modo que el nuevo circuito cerrado se acerque a un modelo de referencia. En estas técnicas se utilizan datos en el dominio de la frecuencia y no es necesaria la identificación del modelo paramétrico del proceso. La evaluación del desacoplador invertido se realiza calculando un índice de error del desacoplador a una frecuencia determinada. Si este error no es cercano a cero, los parámetros del desacoplador invertido se rediseñan para reducir este índice. Los ejemplos de simulación muestran la efectividad de las técnicas en procesos de diferentes órdenes. pt_BR


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