Princípio de recuperação da Malha Objetivo aplicado ao Controle ℋ∞.

Abstract

Esta tese de doutorado apresenta uma nova abordagem para a síntese de controladores via Princípio de Recuperação da Malha Objetivo. O Princípio de Recuperação da Malha Objetivo, tal qual como classicamente é conhecido, é uma abordagem que visa recuperar as propriedades de robustez do Regulador Linear Quadrático ou do Filtro de Kalman-Bucy para a síntese de controladores LQG. A este controle foi dado o nome clássico de LQG/LTR. Para que este princípio ocorra, é necessário fazer algumas suposições acerca da planta a ser controlada e determinar especificamente alguns parâmetros de controle. Sabe-se que o controle LQG pode ser reinterpretado como a síntese H₂ com ponderações constantes no domínio da frequência, e que a síntese H∞ tende à síntese H₂ quando o parâmetro ɣ tende ao infinito. A linha geral que norteia este trabalho é pesquisar se o Princípio de Recuperação da Malha Objetivo pode ser aplicado à síntese H∞ com sucesso de maneira similar à síntese H₂/LQG, e se novas propriedades de controle surgem desta nova perspectiva. Busca-se então neste trabalho comprovar que a tese é verdadeira e que de fato novas propriedades de controle são atingidas para abordagem proposta para a síntese de controladores H∞. Além disso, outro objetivo é estabelecer um paralelo, sempre que conveniente e necessário, para demonstrar que a metodologia H∞/LTR, nome este dado à metodologia desenvolvida nesta tese, pode ser compreendida como uma generalização do já clássico e tão conhecido controle LQG/LTR. Para a comprovar a efetividade e a validação da tese proposta, dois exemplos de aplicação são considerados para concluir o trabalho. Um dos exemplos lida com o controle da dinâmica longitudinal linearizada de um caça F8 e o outro com o controle de arfagem e guinada de um helicóptero de dois graus de liberdade em escala reduzida. O primeiro exemplo de aplicação é focado em mostrar numericamente a eficácia da tese proposta e o segundo mostra também resultados experimentais em um protótipo desenvolvido pela empresa canadense QUANSER.