Contribuições ao projeto de controladores não-lineares para sistemas com restrições no controle

Abstract

São apresentadas três contribuições para o projeto de controladores não-lineares para sistemas com restrições no controle. Primeiramente é considerado o problema de estabilização global de sistemas lineares com saturação nos atuadores. Um novo algoritmo é proposto para escalonamento de ganho de uma lei de controle construída a partir de soluções da equação algébrica de Riccati. Este algoritmo reduz a conservatividade de algoritmos existentes, resultando em um melhor desempenho, enquanto garante propriedades de robustez similares. Na segunda contribuição, a técnica do anti-windup é utilizada para propor uma estratégia de controle para seguimento de set-point para sistemas lineares com modos instáveis e com restrições de magnitude e taxa de variação no sinal de controle. A estratégia proposta admite sinais de referência de magnitude arbitrária e assegura total liberdade de projeto para induzir o desempenho de seguimento ``local'' desejado. Por fim, o problema de compensação da saturação de atuadores é considerado no contexto de sistemas não-lineares. A abordagem utilizada baseia-se na técnica da unificação de controladores locais e globais. A estratégia de controle desenvolvida é então aplicada na compensação de saturação de atuadores no controle de robôs manipuladores, e resultados de simulação são apresentados.