Controle preditivo com estabilidade nominal garantida para sistemas integradores com polos repetidos

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma estratégia de controle preditivo com garantia da estabilidade nominal, aplicável a sistemas com polos estáveis distintos e integradores repetidos. A lei de controle, livre de erro de regime permanente, é obtida dentro de um problema de otimização em uma camada através da utilização de um modelo em espaço de estados de ordem mínima baseado na resposta ao degrau do sistema. A estabilidade do sistema em malha fechada é alcançada adotando o horizonte de predição infinito e uso de um conjunto apropriado de restrições terminais suavizadas. O método proposto é experimentado através da simulação nos sistemas Barra e Bola e Prato e Bola considerando os cenários servomecanismo e de atenuação de distúrbios e, também, desassociação entre a planta e o modelo, incluindo o caso não-linear. Os resultados mostram não apenas a efetividade do controlador proposto no sentido da teoria de estabilidade e convergência, mas também apontam para uma questão fundamental do ponto de vista prática, a saber, a garantia de factibilidade do problema de otimização.