TÍTULO:
Projeto de Controle via LMIs Considerando Saturação no Atuador para um Helicóptero 3-DOF de Bancada AUTORES:
Victória de Souza Gonçalves; Ruan Ascariz; Diogo Ramalho de Oliveira;Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira.Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira-FEIS, UNESP, Engenharia Elétrica, victoriagoncalvessouza@gmail.com, Bolsa PIBIC.
INTRODUÇÃO:
Neste trabalho foram propostas a simulação e a implementação de sistemas de controle para o helicóptero 3-DOF de bacanda da Quanser, sujeito a incertezas. A planta do sistema é descrita através de variáveis de estado, logo a técnica de controle utilizada para se garantir estabilidade desse sistema foi a realimentação de estado e é baseada em Desigualdades Matriciais Lineares (Linear Matrix Inequalities- LMIs). A principal vantagem deste tipo de abordagem é o tratamento simultâneo de vários requisitos de desempenho e robustez.
OBJETIVOS:
Realização de simulações e implementações sobre o modelo de helicóptero 3-DOF de bancada, através de técnicas de projeto de controladores baseadas em Desigualdades Matriciais Lineares (LMIs) e dos pacotes computacionais utilizados na resolução das LMIs.
MATERIAL E MÉTODOS:
Os levantamentos bibliográficos ocorreram com o ISI Web of Science, que pode ser acessado no DEE-FEIS- UNESP.
Foram utilizados computadores pessoais, disponíveis FEIS-UNESP para as simulações digitais que ocorreram no software MatLab e Simulink. As implementações dos sistemas de controle projetados utilizaram um helicóptero 3-DOF de bancada da Quanser, disponível no Laboratório de Controle do DEE-FEIS-UNESP.
RESULTADOS:
Na implementação as respostas obtidas dos projetos contendo falha apenas no motor traseiro e contendo falhas nos motores traseiro e dianteiro, foram satisfátorias. Desta forma, foi assegurada a estabilidade do sistema e os sinais de controle correspondentes às tensões dos motores durante o percurso, não saturaram. Todos esses fatores contribuiram para implementação prática do sistema.
DISCUSSÃO:
Neste trabalho houveram cinco projeto de controlador, buscando aumentar as incertezas para que o sistema operasse em regiões cada vez mais extremas. Os dois últimos projetos, os quais foram implementados no módulo de helicóptero de bancada 3-DOF, foram similares às respectivas simulações digitais. As variáveis utilizadas, deslocamento, arfagem e elevação, obtiveram resultados satisfátorios na implementação. As divergênciais das curvas que houveram foram dadas por erros sistemáticos e mecânicos do módulo do helicóptero 3-DOF da Quanser. Outros parâmetros utilizados foram as tensões nos motores dianteiro e traseiro, de forma que essas no módulo apresentaram picos com valores próximos ao estimado, sem entrar na região de saturação conforme projetado.
REFERÊNCIAS:
OGATA, K. – Engenharia de Controle Moderno, 4a ed., Prentice Hall, 2003
DORF, R. C.; BISHOP, R. H. – Sistemas de Controle Modernos, 8a ed., LTC, Rio de Janeiro, 1998.
KUO, B. C. – Sistemas de Controle Automático, 4a ed ., PHB, Rio de Janeiro, 1985.
QUANSER-3DOFHelicopter_Reference_Manual
