Aprofundar as habilidades já adquiridas no curso para o desenvolvimento de projeto de sistemas de controle com técnicas de controle avançadas, considerando sistemas reais cujas incertezas são modeladas e incluídas na análise e no projeto dos controladores. Para isso, são estudadas as propriedades de estabilidade, robustez de sistemas dinâmicos incertos e técnicas de projeto para desenvolver a competência de analisar e projetar controladores robustos. As técnicas de projeto consideradas são baseadas em reguladores lineares robustos e recursivos, controle com custo garantido e controle H-infinito e são usadas para resolver problemas de seguimento de trajetórias e estabilização.
Para suavizar o conteúdo matemático, os conceitos de controle robusto são introduzidos com a ajuda de diagramas de blocos e tarefas de simulação são realizadas pelo aluno em aula. Atividades de aula são organizadas com a participação dos alunos para aumentar a interação entre alunos e entre o professor e aluno. O aluno contribui com a aula apresentando soluções dos exercícios propostos relacionados aos tópicos sendo estudados. Para chegar à solução, o aluno recebe orientação do professor ou monitor da disciplina fora da sala de aula. As tarefas a serem desenvolvidas pelo aluno em geral envolve a realização de simulação usando o Matlab/Simulink. Os tópicos cobertos inclui representações das incertezas da planta. Robustez: da estabilidade e do desempenho. Dinâmica do sistema em malha fechada regulador linear quadrático e projeto de controladores H-infinito com análise mu.
Introdução ao problema de controle. Relações fundamentais de sistemas a malha fechada. Representações das incertezas da planta. Descrição por LFTs. Robustez da estabilidade e do desempenho. Critérios de robustez. Dinâmica do sistema em malha fechada. Regulador linear quadrático. Controladores H-inifinito e H-2.
[1] K. Ogata. Discrete-Time Control Systems. Prentice Hall, 2 nd Edition. 1994. [2] Skogestad, S., Postlethwaite I., Multivariable feedback control: analysis and design, John Wiley & Sons, 2003. [4] L. Xie and Y. C. Soh, “Control of uncertain discrete-time systems with guaranteed cost,” in Proc. 32nd IEEE Conf. Decision and Control, San Antonio, TX, 1993, vol. 1, pp. 56–61. [5] CERRI, João Paulo. Regulador robusto recursivo para sistemas lineares de tempo discreto no espaço de estado [doi:10.11606/D.18.2009.tde-02072009-141628]. São Carlos : Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 2009. Dissertação de Mestrado em Sistemas Dinâmicos. [6] ORTEGA, Felix Mauricio Escalante. Filtragem e controle recursivos robustos aplicados em um pêndulo invertido [doi:10.11606/D.18.2016.tde-15092016-075814]. São Carlos : Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 2016. Dissertação de Mestrado em Sistemas Dinâmicos. [7] BARBOSA, Filipe Marques. Robust recursive path-following control for autonomous heavy-duty vehicles [doi:10.11606/D.18.2019.tde-14032019-082753]. São Carlos : Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 2018. Dissertação de Mestrado em Sistemas Dinâmicos. [8] José Jaime da Cruz, Introdução ao Projeto de Sistemas de Controle Robustos, Blucher (SBA-Press), 2022. [9] Oliveira, V. A., Tognetti, E. S. Siqueira, D, Robust controllers enhanced with design and implementation processes, IEEE Transactions on Education, Vol. 49, N.3, pp. 370-382, 2006. [9] Vilma A. Oliveira, Manoel L. Aguiar, Jerson B. Vargas, Engenharia de Controle: Fundamentos e Aulas de Laboratório, Elsevier. [10] Terra, M. H., Cerri, J. P., Ishihara, J. Y. Optimal robust linear quadratic regulator for systems subject to uncertainties, vol. 59, n. 3, pp. 2586-2591 - IEEE Transactions on Automatic Control, 2014.
