Identificação e controle de sistemas de ordem fracionária, estudo de caso aplicada a um sistema térmico

dc.contributor.advisor-co1Medeiros, Renan Landau Paiva de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8081923559538095por
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1645-2736por
dc.contributor.advisor1Ayres Júnior, Florindo Antonio de Carvalho
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1919442364965261por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0266-1019por
dc.contributor.referee1Chaves Filho, João Edgar
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2956430211742934por
dc.contributor.referee1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-5066-1243por
dc.contributor.referee2Lenzi, Marcelo Kaminski
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8471869055654497por
dc.contributor.referee2orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0103-9017por
dc.creatorCampos, Michel Wanderson de Souza
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7511468556531339por
dc.date.issued2020-12-23
dc.description.abstractThe need to model nature has always been a great challenge to man. Describing natural phenomena in mathematical models has been challenging throughout history in the area of systems identification. Currently, there is a multitude of methods and rules to be followed when it comes to real systems such as thermal systems, among others. Having as main objective the one of obtaining the control under the identified system, modifying their behavior efficiently, with the lowest cost and possibly human intervention. However, it is not possible to identify a system with 100% accuracy, what is achieved is an approximate model of the studied dynamics. In this work, identification methods based on fractional calculations applied to fractional-order systems are investigated. The thermal plant studied is composed of a 250 Watt ultraviolet lamp driven by a dimmer that is controlled through a microcontroller. The data obtained in a power range are collected in an open loop in the time domain. With the stored data, the plant is identified according to the non-recursive or batch least-squares model, offline mode, in which an adjustment of the plant’s response curve is investigated, minimizing by mean quadratic error function. After identifying the system, a controller of the typePIμDλisproposed for the control in all power ranges from 10% in the range of 20% to 80%. As result, good performance of the controller was obtained, proving the efficiency of the identification of the studied system.por
dc.description.resumoA necessidade de se modelar a natureza sempre foi um grande desafio ao homem. Descrever fenômenos naturais em modelos matemáticos tem sido desafiador ao longo da história na área de identificação de sistemas. Atualmente, há uma infinidade de métodos e regras a serem seguidas quando se trata de sistemas reais como sistemas térmicos, dentre outros. Tendo como principal objetivo o de obter o controle sob o sistema identificado, modificando seu comportamento de forma eficiente, com menor custo e intervenção humana possível. Contudo, não é possível identificar um sistema com 100%de precisão, o que se consegue é um modelo aproximado da dinâmica estudada. Neste trabalho, são investigados métodos de identificação baseados em cálculo fracionário aplicados à sistemas de ordem fracionária. A planta térmica estudada é composta por uma lâmpada ultravioleta de 250 Watts acionada por um dimmer que é controlado por meio de um microcontrolador. Os dados obtidos em uma faixa de potência são coletados em malha aberta no domínio do tempo. Com os dados armazenados, a planta é identificada segundo o modelo de mínimos quadrados não recursivos ou batelada, na qual se pesquisa um ajuste da curva de resposta da planta minimizando uma função de erro médio quadrático. Após a identificação do sistema, um controlador do tipo PIμDλ é proposto para o controle uma magnitude de 25 Watts no intervalo de potência de [50, 200]Watts. Como resultado, obteve-se um bom desempenho do controlador, confirmando a eficiência da identificação do sistema estudado.por
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationCAMPOS, Michel Wanderson de Souza. Identificação e controle de sistemas de ordem fracionária, estudo de caso aplicada a um sistema térmico. 2020. 101 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2020.por
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8230
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentFaculdade de Tecnologiapor
dc.publisher.initialsUFAMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/
dc.subjectSistemas de ordem fracionáriapor
dc.subjectPlanta térmicapor
dc.subjectIdentificação fracionáriapor
dc.subjectFunção de Mittag-Lefflerpor
dc.subjectMínimos Quadrados Não-Recursivopor
dc.subject.cnpqENGENHARIASpor
dc.subject.userIdentificação fracionáriapor
dc.subject.userModelo fracionário a três termospor
dc.subject.userPlanta térmicapor
dc.subject.userMínimos quadradospor
dc.subject.userControlador fracionáriopor
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br//retrieve/45364/Disserta%c3%a7%c3%a3o_MichelWanderson_PPGEE.pdf.jpg*
dc.titleIdentificação e controle de sistemas de ordem fracionária, estudo de caso aplicada a um sistema térmicopor
dc.title.alternativeFractional Identification and Control of a Thermal systemeng
dc.title.alternativeIdentificación y control de sistemas de orden fraccionario, caso de estudio aplicado a un sistema térmicospa
dc.typeDissertaçãopor

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