Uma Proposta para síntese de controlador para uma classe de sistemas de controle via rede

Abstract

Sistemas controlados através de redes de comunicação podem ter o desempenho prejudicado devido aos atrasos ocorridos durante a troca de informações entre os componentes do sistema de controle. Usualmente, o compartilhamento do meio de transmissão faz com que estes atrasos sejam variantes no tempo, tornando difíceis a análise e o projeto de controladores que garantam a estabilidade e performance desejados ao processo. De forma geral, o estudo deste tipo de sistemas está relacionado a diferentes áreas de conhecimento, abrangendo desde teoria de controle até as teorias de sistemas de tempo-real e redes de comunicação. Neste trabalho, são abordadas questões relacionadas ao controle e à estabilidade do sistema em malha fechada, assumindo como requisitos básicos algumas características desejadas quanto ao comportamento temporal do sistema de controle via rede. Assim, considera-se a utilização de mensagens que contenham informações temporais relacionadas aos eventos do sistema. No estudo apresentado, faz-se uso de uma representação matemática na forma politópica adicionada de uma incerteza limitada por norma e de uma função de Lyapunov dependente de parâmetro para demonstração de uma condição de estabilidade do sistema em malha fechada, robusta em relação aos atrasos induzidos pela rede de comunicação. Baseando-se nesta condição, propõe-se um método para projeto de controladores por realimentação de estados com ganhos variantes. Ambos os casos, condição de estabilidade e metodologia de projeto, são descritos em termos de desigualdades matriciais lineares. Exemplos numéricos e simulações são apresentados demonstrando a eficácia dos métodos propostos.