Controladores regulatórios auto-sintonizados de distúrbios cíclicos baseados em lógica fuzzy

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dc.contributor.advisor-co1Bastos Filho, Teodiano Freire
dc.contributor.advisor1Salles, José Leandro Félix
dc.contributor.authorPereira, Rogerio Passos do Amaral
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0001-9081-0418
dc.contributor.referee1Silva Junior, João Manoel Gomes da
dc.contributor.referee2Araújo, Rejane de Barros
dc.contributor.referee3Caldeira, Eliete Maria de Oliveira
dc.contributor.referee4Fardin, Jussara Farias
dc.date.accessioned2023-12-04T21:03:11Z
dc.date.available2023-12-04T21:03:11Z
dc.date.issued2022-08-19
dc.description.abstractSome industrial processes have intrinsic cyclic disturbances. In these cases, it is natural to use Iterative Learning Control (ILC) or Repetitive Control (RC), or even combinations of these with other controllers, such as the Repetitive GPC (R-GPC), which integrates the RC with the Generalized Predictive Controller (GPC). One of the main weaknesses of these controllers is when the frequency of the periodic signal varies, as there is a gradual loss in its efficiency. Thus, in this PhD Thesis, a Fuzzy Logic based technique is proposed to estimate the total number of samples contained in a periodic disturbance subject to small and unknown frequency variations. Therefore, the Adaptive Fuzzy ILC (AF-ILC) controller and the Adaptive Fuzzy Repetitive GPC (AFR-GPC) controller are proposed here. In the AF-ILC, the proposed Fuzzy Estimator is applied to the ILC controller, whereas, in the AFR-GPC the Fuzzy Estimator is applied to a structure composed of predictive controllers, allowing these controllers to minimize periodic disturbances with frequency changes over time. Before testing, the controllers are tuned offline via genetic algorithm (AG). To adapt these controllers for frequency change variation, the number of disturbance samples is estimated with the system operating in closed loop (self-tuning adaptive controller) using Fuzzy Logic. As a case study, these controllers are tested in computer simulations in a continuous casting plant to compensate for the bulging disturbance present in the mold level control. In addition to the simulations, the controllers are tested in a didactic plant consisting of a resistive-capacitive circuit where periodic disturbances are present, which, although not having the same structure as the casting system, allows demonstrating that the proposed controllers work for a real plant.eng
dc.description.resumoAlguns processos industriais possuem perturbações cíclicas intrínsecas. Nestes casos, se faz natural a escolha de um método de controle por aprendizagem de ciclo a ciclo, como o Iterative Learning Control (ILC) ou Repetitive Control (RC), ou combinações desses com outros controladores, como o GPC Repetitivo (em inglês, Repetitive GPC, R-GPC), que integra o RC ao Generalized Predictive Controller(GPC). Entretanto, um dos principais pontos fracos desses controladores aparecequando a frequência do sinal periódico varia, pois ocorre uma perda gradual na sua eficiência. Assim, nesta Tese de Doutorado é proposta uma técnica baseada em Lógica Fuzzy para estimar o total de amostras contidas em uma perturbação periódica sujeita a pequenas e desconhecidas variações de frequência. Desta forma, sãopropostos os controladores Adaptive Fuzzy ILC (AF-ILC), onde o Estimador Fuzzyproposto é aplicado ao controlador ILC, e o controlador Adaptive Fuzzy Repetitive GPC (AFR-GPC), onde o Estimador Fuzzy é aplicado a uma estrutura composta por controladores preditivos, possibilitando que estes controladores minimizem distúrbios periódicos com mudanças de frequência ao longo do tempo. Antes dos testes, os controladores são sintonizados de forma offline via algoritmo genético (AG). Para adaptar esses controladores para variação de alteração da frequência, o número de amostras do distúrbio é estimado estando o sistema operando em malha fechada (self-tuning adaptative controller) utilizando lógica Fuzzy. Como estudo de caso, esses controladores são testados em simulações computacionais em uma planta de lingotamento contínuo para compensar o distúrbio de bulging presente no controle do nível do molde. Além das simulações, os controladores são testados em uma planta didática constituída por um circuito resistivo-capacitivo onde estão presentes distúrbios periódicos, que embora não tenha a mesma estrutura do sistema de lingotamento, permite demonstrar que os controladores propostos funcionam para uma planta real. 
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/12213
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Engenharia Elétrica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.rightsopen access
dc.subjectControle automáticopor
dc.subjectControle preditivopor
dc.subjectControle de processopor
dc.subjectLógica difusapor
dc.subjectAlgoritmos genéticospor
dc.subjectSiderurgiapor
dc.subject.cnpqEngenharia Elétrica
dc.subject.udc621.3
dc.titleControladores regulatórios auto-sintonizados de distúrbios cíclicos baseados em lógica fuzzy
dc.typedoctoralThesis
foaf.mboxrogeriop@ifes.edu.br
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