Projeto de controlador preditivo: abordagem polinomial e no espaço de estados
In this study, predictive controllers of the Generalized Predictive Controller (GPC) and MPCSS (Model Predictive Controller State Space). The main objective is to provide a comparative study of performance and dynamic stability between these control structures, when submitted to processes with disti...
| Autor principal: | SILVA, Mauro Gomes da |
|---|---|
| Grau: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Pará
2018
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/10375 |
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ir-2011-10375 |
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ir-2011-103752025-02-25T14:01:17Z Projeto de controlador preditivo: abordagem polinomial e no espaço de estados Predictive controller design: polynomial and state space approach SILVA, Mauro Gomes da COSTA JÚNIOR, Carlos Tavares da http://lattes.cnpq.br/6328549183075122 SILVEIRA, Antonio da Silva http://lattes.cnpq.br/1828468407562753 Controlador preditivo generalizado Controle preditivo de modelo Controle feedback Rastreamento de referência Rejeição de perturbação de carga Model predictive control Feedback control Reference tracking Load disturbance rejection CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA SISTEMAS DE POTÊNCIA SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA Generalized predictive controller In this study, predictive controllers of the Generalized Predictive Controller (GPC) and MPCSS (Model Predictive Controller State Space). The main objective is to provide a comparative study of performance and dynamic stability between these control structures, when submitted to processes with distinct dynamic characteristics and in the presence of load disturbance at plant output and noise. The study presents the design of unconstrained GPC and MPCSS controllers, applied to monovariable systems, using the process model and the cost function incrementally. For the GPC controller design, a predictive model is used to predict the output of the process over a time horizon with the output being composed of measured signals of the past inputs-outputs and the future control signal. However, the MPCSS project is developed in the state space representation domain, with feedback of estimated states using a state observer using the Kalman Filter equations. The MPCSS controller has its inherited structure from the project model, where variables of states with physical behavior, enter into obtaining a law of control by feedback of estimated states. Numerical simulations are applied to evaluate the designs of the presented controllers. FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas Nesta pesquisa, são investigados e implementados controladores preditivos do tipo (Generalized Predictive Controller – GPC) e (Model Predictive Controller State Space – MPCSS). O objetivo principal é proporcionar um estudo comparativo de desempenho e estabilidade dinâmica entre essas estruturas de controle, quando aplicados a processos com características dinâmicas distintas e com a presença de perturbação de carga na saída da planta e ruído. O estudo apresenta o projeto dos controladores GPC e MPCSS sem restrições, aplicado a sistemas monovariáveis, empregando o modelo do processo e a função custo na forma incremental. Para o projeto do controlador GPC é utilizado um modelo preditivo para prever a saída do processo ao longo de um horizonte de tempo com a saída sendo composta de sinais medidos das entradas/saídas passadas e do sinal de controle futuro. Já o projeto do MPCSS é desenvolvido no domínio de representação no espaço de estados, com realimentação de estados estimados usando um observador de estados empregando as equações do Filtro de Kalman. O controlador MPCSS tem sua estrutura herdada a partir do modelo de projeto, onde variáveis de estados com comportamento físico, contribuem para a obtenção de uma lei de controle por realimentação de estados estimados. Simulações numéricas são aplicadas para avaliar os projetos dos controladores apresentados. IFPA - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará 2018-11-08T12:44:38Z 2018-11-08T12:44:38Z 2018-09-28 Dissertação SILVA, Mauro Gomes da. Projeto de controlador preditivo: abordagem polinomial e no espaço de estados.Orientador: Carlos Tavares da Costa Júnior: Coorientador: Antonio da Silva Silveira. 2018. 62 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2018. Disponível em: <http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/10375>. Acesso em:. http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/10375 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Instituto de Tecnologia UFPA Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica 1 CD-ROM |
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Repositório Institucional - Universidade Federal do Pará |
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In this study, predictive controllers of the Generalized Predictive Controller (GPC) and MPCSS (Model Predictive Controller State Space). The main objective is to provide a comparative study of performance and dynamic stability between these control structures, when submitted to processes with distinct dynamic characteristics and in the presence of load disturbance at plant output and noise. The study presents the design of unconstrained GPC and MPCSS controllers, applied to monovariable systems, using the process model and the cost function incrementally. For the GPC controller design, a predictive model is used to predict the output of the process over a time horizon with the output being composed of measured signals of the past inputs-outputs and the future control signal. However, the MPCSS project is developed in the state space representation domain, with feedback of estimated states using a state observer using the Kalman Filter equations. The MPCSS controller has its inherited structure from the project model, where variables of states with physical behavior, enter into obtaining a law of control by feedback of estimated states. Numerical simulations are applied to evaluate the designs of the presented controllers. |
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