Sistema Online de Conferências - IFMG Campus Bambuí, Seminário de Iniciação Científica (SIC) 2022

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CONTROLE HÍBRIDO TOLERANTE A FALHAS
Mariella Maia Quadros, Rodrigo Hiroshi Murofushi, Orlando Vinicyus Santos Martins

Última alteração: 2022-09-22

Resumo


Ao projetar um sistema de controle para um processo industrial, deseja-se que ele seja confiável, seguro, que tenha a estabilidade garantida e que atenda às especificações de desempenho, com os menores valores de tempos de subida e de acomodação possíveis, com pequeno ou nenhum sobressinal, de modo que seja obtida uma resposta rápida e sem oscilações. Dessa forma, o controlador a ser implementado possui um importante papel, principalmente quando é o responsável por garantir a estabilidade e o desempenho do sistema sujeito à ocorrência de falhas. Mas o que se sabe é que na ocorrência de falhas de componentes do processo, como em sensores e atuadores, o desempenho do sistema de controle pode ser deteriorado, resultando em perda de eficiência, ou até mesmo em instabilidade. Desse modo, é importante que sejam projetados sistemas de controle tolerantes a falhas (FTC, do inglês Fault Tolerant Control), para que, mesmo na presença de falhas, possam garantir a estabilidade do sistema de malha fechada e assegurar um desempenho aceitável. Como estudo de caso, os controladores serão projetados para um sistema didático configurável de tanques acoplados compostos por dois tanques com capacidade de 3 litros cada e um reservatório de 5 litros. Assim, com o objetivo de obter um controlador capaz de ser tolerante a falhas e com um bom desempenho, foi realizado um estudo de controladores PI híbridos adaptativos, que são controladores que mudam de comportamento de acordo com novas circunstâncias e que possuem dinâmicas contínuas e discretas no tempo. Os controladores PI híbridos adaptativos tolerantes a falhas são propostos neste trabalho e, por meio de simulações computacionais, são comparados com outras abordagens para verificar seu desempenho. Os resultados das simulações mostraram que controladores PI híbrido e PI híbrido adaptativo apresentam menores valores de sobressinal e tempo de acomodação e que o controlador PI híbrido adaptativo é o mais adequado para controlar o sistema de tanques sujeito a falhas de atuadores, dentre os controladores explorados neste trabalho.


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