Sessão de Defesa da Tese de Doutorado No. 56 do PPGEEC - Estratégias de Controle Preditivo Baseado em Modelo para Rastreamento de Referências de Alvos Dinâmicos

DISCENTE : BRUNO SCHETTINI SOARES PEREIRA

DATA : 19/12/2024

HORA: 14:00

LOCAL: https://conferenciaweb.rnp.br/ufba/defesas-ppgee

TÍTULO: Estratégias de Controle Preditivo Baseado em Modelo para Rastreamento de Referências de Alvos Dinâmicos

PALAVRAS-CHAVES: Controle Preditivo Baseado em Modelo; Sistemas Restritos; Seguimento de Trajetória;

RESUMO: Controladores preditivos baseados em modelo (MPC) são amplamente utilizados para controlar sistemas com características comuns a muitas aplicações industriais e academia. A lei de controle de um MPC é formulada pela minimização de uma função objetivo que considera o erro entre saídas previstas estimadas e referências futuras ao longo de um horizonte de tempo especificado. Essas saídas previstas podem ser definidas usando um modelo nominal paramétrico ou modelo baseado em dados. Tipicamente, nas abordagens lineares, o processo de minimização gera uma sequência ótima de entradas através do princípio de horizonte deslizante, incorporando naturalmente as restrições do sistema em sua solução. Um problema conhecido com MPC com restrições é a perda de factibilidade quando há mudança de referências. Isso acontece devido ao horizonte finito escolhido e às restrições impostas pelo controlador que podem levar o otimizador a um alvo inatingível, dependendo das condições iniciais do problema, o que pode causar em insucesso do seguimento de referência. Este trabalho visa apresentar contribuições para estratégias de MPC quando sujeitas a referências variáveis no tempo. Será visto que o MPC apresenta uma função custo conflitante em tais condições de tal forma que uma simples modificação pode proporcionar uma flexibilidade à sintonia do MPC, evitando assim problemas indesejados de ganhos elevados do controlador causados por sintonias agressivas. Inicialmente, uma abordagem filtrada do DMC é avaliada, na qual o filtro de predição mantém sensibilidade a distúrbios de alta frequência, enquanto a sintonia do MPC melhora o rastreamento de referências e sua eficácia é avaliada em simulação e experimento do controle de temperatura de um sensor termorresistivo. Em seguida, uma abordagem de função custo modificada em um MPC baseado em receptância foi abordado com vista a reduzir o valor nominal da função custo em condições de referências variantes no tempo. A modelagem baseada em matriz de receptância propõe-se a trazer uma simplicidade na etapa de identificação de sistemas complexos, de tal forma que parâmetros do modelo fenomenológico de um sistema de múltiplos corpos não precisa ser necessariamente conhecido. Assim, resultados em simulação foram avaliados para um sistema subatuado, mostrando sua eficácia para seguimento de referências periódicas. O problema MPC com garantia de estabilidade robusta também será tratado neste trabalho por meio do uso de referências artificiais com reformulação analítica do alvo desejado, no qual sua eficiência é exposta por análise de simulação numérica e sua aplicabilidade prática é demonstrada por meio de uma aplicação prática do controle de trajetória de um UGV.

MEMBROS DA BANCA: 

TITO LUIS MAIA SANTOS (ORIENTADOR) UFBA

TIAGO TRINDADE RIBEIRO                   UFBA

ACBAL RUCAS ANDRADE ACHY         UFRB

ANTONO DA SILVA SILVEIRA         UFPA  

BISMARK CLAURE TORRICO           UFC

Em 06/12/2024