Banca de DEFESA: BRUNO AGUIAR SANTANA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : BRUNO AGUIAR SANTANA
DATA : 20/03/2020
HORA: 14:00
LOCAL: Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia
TÍTULO:
PALAVRAS-CHAVES:

controle preditivo, sistemas embarcados

PÁGINAS: 100
RESUMO:

O controle preditivo baseado em modelo (MPC) refere-se a uma classe de estratégias de controle avançado, que tem tido ampla aplicação na indústria de processos por meio de arquiteturas de sistemas distribuídos. Com os avanços das técnicas de otimização e desenvolvimento de hardwares, as implementações de MPC em sistemas embarcados tornaram-se intensivas, no entanto, importantes propriedades, tais como a garantia de estabilidade e factibilidade, ainda representam um problema em aberto para aplicações em tempo real. Este trabalho apresenta a implementação em sistemas embarcados de um controlador preditivo com garantia de estabilidade nominal e factibilidade, cuja formulação resulta em um problema de programação quadrática (QP). A eficiente técnica de otimização ADMM (Alternating Direction Method of Multipliers) foi usada para solucionar a QP, fornecendo uma solução suficientemente precisa em poucas iterações. Para isso, simulações offline foram realizadas para sintonizar adequadamente os parâmetros do controlador e ADMM. O controle de um sistema eletromecânico de dinâmica rápida foi implementado em um controlador lógico programável (PLC) CompactLogix L32E, cujos recursos de memória e processamento limitados impõem desafios para a aplicação, e em um microcontrolador ESP32, que possui alto poder de processamento e memória. Os resultados incluem simulações hardware-in-the-loop e testes experimentais na planta. A implementação no PLC demandou cerca de 40% da memória total disponível e o tempo de computação do problema foi de aproximadamente 90 milissegundos. Por outro lado, no microcontrolador, usou-se somente 18% da memória total disponível, enquanto o tempo de computação do problema foi de aproximadamente 5 milissegundos. Os resultados mostram a efetividade do controlador em ambos os hardwares para o caso de rastreamento de referência, mesmo diante das incertezas do modelo. Contudo, em problemas de grandes dimensões ou onde o ADMM exija uma maior quantidade de iterações, a aplicação pode exigir recursos mais avançados do que aqueles que estão disponíveis em PLCs convencionais.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 287247 - ALINE MARIA SANTOS ANDRADE
Interno - 3444822 - ALIRIO SANTOS DE SA
Interno - 2042153 - MARCIO ANDRE FERNANDES MARTINS