Projeto de controladores via LMI aplicado a um helicóptero 2DOF

Martins, Patrick Nasser Oliveira; http://lattes.cnpq.br/7003437494678358

Dissertação

Projeto de controladores via LMI aplicado a um helicóptero 2DOF

Para desenvolver aplicação de controle com características especiais, neste projeto, optou-se pela construção de uma Planta Didática de baixo custo. No estudo de caso em questão trata-se um Helicóptero de base fixa 2-DOF (two degree of freedom), que tem por objetivo obter uma plataforma de teste par...

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Autor principal:	Martins, Patrick Nasser Oliveira
Outros Autores:	http://lattes.cnpq.br/7003437494678358
Grau:	Dissertação
Idioma:	por
Publicado em:	Universidade Federal do Amazonas 2024
Assuntos:	ENGENHARIAS ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS Realimentação de estados Controle robusto Estabilidade de Lyapunov LMI’s Planta didática
Acesso em linha:	https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10015

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spelling	oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-100152024-02-23T05:03:34Z Projeto de controladores via LMI aplicado a um helicóptero 2DOF Project of controllers using LMI applied to a 2DOF helicopter Martins, Patrick Nasser Oliveira Medeiros, Renan Landau Paiva de http://lattes.cnpq.br/7003437494678358 http://lattes.cnpq.br/8081923559538095 Ayres Júnior, Florindo Antonio de Carvalho http://lattes.cnpq.br/1919442364965261 Rocha, Erick Melo http://lattes.cnpq.br/0175036402746553 ENGENHARIAS ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS Realimentação de estados Controle robusto Estabilidade de Lyapunov LMI’s Planta didática Para desenvolver aplicação de controle com características especiais, neste projeto, optou-se pela construção de uma Planta Didática de baixo custo. No estudo de caso em questão trata-se um Helicóptero de base fixa 2-DOF (two degree of freedom), que tem por objetivo obter uma plataforma de teste para ensino e pesquisa. Considerando que este tipo de sistema possui característica não linear, multivariável e instável, ideal para aplicação de Controle Robusto via Desigualdades Matriciais Lineares (LMI’s), onde são apresentadas condições necessárias e suficientes para a estabilidade assintótica do sistema, usando a realimentação de estados combinado com ação integral para fornecer uma resposta com bom desempenho em regime transitório e com erro residual nulo em regime estacionário. Também, servindo de apoio didático para disciplina de controle. Esta plataforma permite fazer simulações com a seleção de outras estratégias de controle, com a possibilidade de teste e validação do ganho do controlador, facilitando a integração da teoria com a prática no estudo de sistemas de controle. A estrutura física foi construída com materiais poliméricos tais como: Teflon e Acrílicio. Sendo as peças desenhadas em CAD (Computer aided design) com a respectiva fabricação por meio do processo de usinagem e impressão 3D. O projeto foi dividido e documentado em duas etapas principais, que vai desde a fabricação até a implantação de um sistema embarcado. A primeira fase registrou a montagem física e a parametrização do modelo matemático, e a segunda fase Incumbiu-se de realizar testes e simulações virtuais para obter o controlador e, na sequência, embarcar a malha de controle efetivamente na plataforma física. To develop a control application with special characteristics, in this project, it was decided to build a low-cost Didactic Plant. The case study in question is a 2-DOF (two degree of freedom) fixed-base helicopter, which aims to obtain a test platform for teaching and research. Considering that this type of system has a non-linear, multivariable, and unstable characteristic, ideal for the application of Robust Control via Linear Matrix Inequalities (LMI's), where necessary and sufficient conditions are presented for the asymptotic stability of the system, using state feedback combined with integral action to provide a response with transient performance and zero residual error in steady state. Also, serving as didactic support for control discipline. This platform allows simulations with the selection of other control strategies, with the possibility of validating the controller gain, facilitating the integration of theory with practice in the study of control systems. The physical structure was built with polymeric materials such as: Teflon and Acrylic. The parts are designed in CAD (Computer aided design) with the respective manufacture through the process of machining and 3D printing. The project was divided and documented in two main stages, ranging from manufacturing to the implementation of an embedded system. The first phase recorded the physical assembly and parameterization of the mathematical model, and the second phase was responsible for carrying out tests and virtual simulations to obtain the controller and, subsequently, to effectively embed the control loop on the physical platform. 2024-02-22T20:38:27Z 2023-05-19 Dissertação MARTINS, Patrick Nasser Oliveira. Projeto de controladores via LMI aplicado a um helicóptero 2DOF. 2023. 161 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2023. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10015 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Faculdade de Tecnologia Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
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