Projeto de controladores por programação alvo com otimização dos índices de desempenho do erro dinâmico

• Processo: 25/02079-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
• Pesquisador responsável: Alfredo Del Sole Lordelo
• Beneficiário: Renato Luchini Malatesta Junior
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Assunto(s): Otimização não linear Sistemas de controle
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de transitório | otimização não linear | Programação alvo | Sistemas de Controle | Sistemas lineares e invariantes no tempo | Engenharia de Controle

Resumo

Este Projeto de Pesquisa de Iniciação Científica aborda o projeto de controladores dinâmicos para sistemas lineares e invariantes no tempo, monovariáveis e descritos por funções de transferência, através de alocação de polos baseada em programação alvo com otimização dos índices de desempenho do erro dinâmico. O objetivo do projeto é minimizar o desvio total do polinômio característico de malha fechada associado ao par de polos complexos conjugados dominantes. A solução ótima do problema de programação alvo resulta nos parâmetros da função de transferência do controlador dinâmico e do ganho de sintonia. A determinação do par de polos complexos conjugados dominantes é baseada na formulação de um problema de otimização convexa e não linear, cuja solução resulta no fator de amortecimento ótimo e na frequência natural não amortecida ótima para sistemas lineares e invariantes no tempo, de segunda ordem e na forma padrão, assintoticamente estáveis e subamortecidos, que minimizam os índices de desempenho do erro dinâmico ISE (Integral Square-Error), ou seja, a Integral do Erro Quadrático ou ITSE (Integral-of-Time-multiplied Square-Error), ou seja, a Integral do Erro Quadrático multiplicado pelo Tempo. Este problema de otimização convexa e não linear considera como variáveis o fator de amortecimento e a frequência natural não amortecida associados às restrições para os índices de desempenho da resposta transitória, tais como o tempo de pico, o tempo de acomodação e o máximo sobressinal. A análise de desempenho será baseada nos resultados obtidos por simulação computacional e por implementação experimental em um microcomputador embarcado no controle de posição angular do motor elétrico de corrente contínua.