OUTPUT FEEDBACK FUZZY MODEL PREDICTIVE CONTROL APPLIED TO 3SSC BOOST CONVERTER
Controle Preditivo Baseado em Modelo. Controle fuzzy. Modelos TakagiSugeno. Compensação distribuída paralela. Realimentação de saída. Critérios de estabilidade. Conversor boost.
O recente avanço na capacidade computacional dos microprocessadores desencadeou uma expansão de pesquisas e aplicaçõesdas técnicas de controle avançadas. Neste cenário, as técnicasde Controle Preditivo Baseado em Modelo (MPC – do inglês Model Predictive Control) e o controle fuzzy ganham destaque e popularidade devido as suas características. Esses métodos são capazes de tratar sistemas com restrições, incertezas no modelo, não-linearidades e perturbações externas. Dessa forma, considerando os bons atributos desses métodos, o objetivo deste trabalho é propor uma lei de controle que une as características dos controladores MPC com fuzzy. O método proposto consiste em um controle preditivo baseado em modelo fuzzy (FMPC–do inglês fuzzy Model Predictive Control) com realimentação de saída, ademais um modelo Takagi-Sugeno (TS) fuzzy e a técninca da compensação distribuída paralela (PDC– do inglês Parallel-Distributed Compensation) são usados para definição da lei de controle. Para projetar o controlador proposto, o FMPC com realimentação de estados é usado juntamente com um observador de estados fuzzy. Seguindo, critérios de estabilidade foram desenvolvidos de forma a garantir a estabilidade do sistema controlador-observador, considerando as abordagens online e offline do processo. Para realizar a análise do desempenho do controlador duas aplicações são executadas através de simulação computacional. Primeiro o controlador FMPC com realimentação de saída é aplicado a um exemplo numérico e depois a um conversor boost. Para ambas aplicações o procedimento de avaliação se repete: para o procedimento online é empregada uma comparação com controladores MPC com realimentação de saída encontrados na literatura, e o resultado obtido com o procedimento online é então comparado ao desempenho da aplicação offline. Além disso, os controladores são avaliados em termos da resposta no tempo, alocação de polos, índices de desempenho e elipsoides de estabilidade. Para ambas aplicações os resultados obtidos mostraram que o controlador proposto resolve os problemas de controle de forma eficiente.