Desenvolvimentos de Malhas de Controle por Técnicas de Escalonamento de Ganhos e Lógica Fuzzy.

Abstract

Neste trabalho, apresenta-se o desenvolvimento de malhas de controle por meio de técnicas de escalonamento de ganhos e lógica fuzzy. Esta também é conhecida como lógica difusa ou nebulosa. As estratégias de controle foram aplicadas em uma planta de nível não-linear cujo comportamento se modifica de forma bastante significativa conforme a mudança da referência do sistema. Foram realizadas três abordagens distintas. Os resultados obtidos foram confrontados entre si, incluindo comparações com resultados de um controlador Proporcional + Integral (PI) com ganhos fixos. Técnicas de controle linear apresentam limitações em processos não-lineares porque os controladores possuem ganhos fixos que não fornecem bons resultados em uma ampla faixa de operação do sistema. Dessa forma, a motivação para este trabalho é o desenvolvimento de estratégias capazes de aumentar a eficiência do sistema de controle através de escalonamento de ganhos e lógica fuzzy. As estratégias de controle desenvolvidas utilizaram técnicas de escalonamento de ganhos através de informações da referência de entrada da malha de controle do processo e de informações da saída da planta. A última estratégia de controle utilizou lógica fuzzy. Como exemplo de aplicação foi utilizado um sistema de controle de nível. Foram realizadas simulações computacionais com o emprego de um modelo matemático do tipo NARMAX (não linear auto-regressivo de média móvel com entradas exógenas) do processo citado. Também foi utilizada uma planta em escala reduzida objetivando a realização de testes reais, complementando os resultados obtidos por simulações numéricas. Os resultados dos ensaios demonstraram que as abordagens utilizadas foram capazes de melhorar o desempenho do controlador PI de ganhos fixos. E as simulações reproduziram bem os ensaios realizados, demonstrando a boa qualidade do modelo não linear obtido.