This thesis presents the modeling and control of a quadcopter vehicle and the application of adaptive backstepping for attitude stabilization. This nonlinear technique has been chosen because they can explicitly address the specific nonlinear dynamics of the plant. The objectives are to derive, validate, simulate and implement this Backstepping controller with a suitable quadcopter model. First a modeling process was conducted using the Newton-Euler formalism together with Euler angles to parameterize the rotations. The subsequently proposed approach consists on the nominal backstepping attitude controller which regulates the pitch , roll and yaw rotations and the adaptive scheme which estimates the external disturbances. Simulations showed satisfying performance in attitude stabilization under uncertainties of up to 50% in inertia matrix and constant external disturbances. Finally the controller is implemented in the real platform based on Odroid single board computer and it showed an overall performance with room to further improvements. Then this work proves that the proposed controller can be successfully implemented. / Tesis

[pt] Este trabalho apresenta um sistema modular para análise e projeto de sistemas lineares que resolva os problemas mais habituais na área de controle (estabilização, rejeição de distúrbios e o rastreamento assintótico). Para o projeto de controladores são adotados as técnicas tradicionais como controlador PID e a escolha dos pólos usando equações polinomiais, para as diversas estruturas controle, tais como controladores com um ou dois graus de liberdade, e regualdores parciais de estado. O sistema trabalha forma conversacional com o usuário, permitindo desenvolver o projeto por etapas. / [en] This work presents a modular system that permits the analysis and design of linear systems with common problems (estabilization, disturbance rejection and assymtotic tracking) Tradicional techniques are used to design controllers such as PID controllers, arbitrary choice of the poles using polynomial equations, considering structures such as one or two-degree-of-freedom controllers and the partial state regulador. This system interacts in friendly way with users permiting design step by step.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-27T20:19:43Z No. of bitstreams: 1 2018_LucasGuilhemdeMatos_RESUMO.pdf: 59314 bytes, checksum: fcca0edce88c4bbe8975f96cfb38ac6f (MD5) / Rejected by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br), reason: O arquivo PDF está errado. on 2018-10-08T21:05:29Z (GMT) / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-10-08T21:06:22Z No. of bitstreams: 1 2018_LucasGuilhemdeMatos.pdf: 22624129 bytes, checksum: 8246b13bfdcea5ae4862864196f406be (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-10-09T20:24:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_LucasGuilhemdeMatos.pdf: 22624129 bytes, checksum: 8246b13bfdcea5ae4862864196f406be (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-09T20:24:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_LucasGuilhemdeMatos.pdf: 22624129 bytes, checksum: 8246b13bfdcea5ae4862864196f406be (MD5) Previous issue date: 2018-08-24 / Fundação de Apoio a Pesquisa do Distrito Federal (FAP-DF). / Este trabalho propõe um contolador adaptativo utilizando redes neuras e aprendizado por reforço para lidar com não-linearidades e variância no tempo. Para a realização de testes, um sistema de nível de líquidos de quarta ordem foi escolhido por apresentar uma gama de constantes de tempo e por possibilitar a mudança de parâmetros. O sistema foi identificado com redes neurais para prever estados futuros com o objetivo de compensar o atraso e melhorar a performance do controlador. Diversos testes foram realizados com diversas redes neurais para decidir qual rede neural seria utilizada para cada tarefa pertinente ao controlador. Os parâmetros do controlador foram ajustados e testados para que o controlador pudesse alcançar parâmetros arbitrários de performance. O controlador foi testado e comparado com o PI tradicional para validação e mostrou caracteristicas adaptativas e melhoria de performance ao longo do tempo, além disso, o controlador desenvolvido não necessita de informação prévia do sistema. / This work presents a proposal of an adaptive controller using reinforcement learning and neural networks in order to deal with non-linearities and time-variance. To test the controller a fourth-order fluid level system was chosen because of its great range of time constants and the possibility of varying the system parameters. System identification was performed to predict future states of the system, bypass delay and enhance the controller’s performance. Several tests with different neural networks were made in order to decide which network would be assigned to which task. Various parameters of the controller were tested and tuned to achieve a controller that satisfied arbitrary specifications. The controller was tested against a conventional PI controller used as reference and has shown adaptive features and improvement during execution. Also, the proposed controller needs no previous information on the system in order to be designed.

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-17T16:23:06Z No. of bitstreams: 1 sistema_controle_ronivaldo_sampaio.pdf: 2329482 bytes, checksum: c5c8d047ffbbd7989e8d9a0e4a875469 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-21T11:40:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sistema_controle_ronivaldo_sampaio.pdf: 2329482 bytes, checksum: c5c8d047ffbbd7989e8d9a0e4a875469 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T11:40:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sistema_controle_ronivaldo_sampaio.pdf: 2329482 bytes, checksum: c5c8d047ffbbd7989e8d9a0e4a875469 (MD5) / O conceito de aeronave não tripulada tem acompanhado quase toda a história da aviação. Os primeiros projetos na área militar consistiam em bombas ou alvos não tripulados. Hoje estas aeronaves já contam com vários sistemas inteligentes, principalmente na área de reconhecimento e navegação. Nos últimos anos, os UAVs têm desempenhado um papel importante em muitas outras aplicações não militares. Com a miniaturização dos componentes eletrônicos e o incremento do poder de processamento dos computadores, tornou-se possível o desenvolvimento e utilização de UAVs de baixo custo em diversas áreas, onde anteriormente apenas aeronaves tripuladas eram empregadas. Este trabalho visa o desenvolvimento de um sistema de controle para um UAV de baixo custo. O módulo principal do sistema desenvolvido é, basicamente, um sistema de controle que atua diretamente nas superfícies de controle da aeronave. Espera-se com este trabalho consolidar subsídios suficientes para o desenvolvimento físico de um UAV de pequeno porte e baixo custo, servindo como plataforma de estudo da área aeronáutica dentro da Universidade Federal da Bahia. Inicialmente, foi objeto de estudo um modelo matemático da dinâmica de vôo de uma aeronave para o projeto do sistema de controle. Este modelo encontra-se implementado em Matlab/Simulink, através da ferramenta FDC. Também, foram estudadas as perturbações possíveis que podem afetar a dinâmica da aeronave, como vento e turbulência. Posteriormente, foi desenvolvido o projeto para a estrutura do sistema de controle. Com esta estrutura, desenvolvem-se controladores locais lineares para posteriormente serem colocados numa arquitetura de Seleção de Ganhos Ponderados, utilizando Lógica Fuzzy. Todos os controladores desenvolvidos são testados em simulações do comportamento da aeronave face ao controle no Matlab.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-17T03:07:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336040.pdf: 3832399 bytes, checksum: 12fc38d797828548fb103e26a5d6491b (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho desenvolve uma metodologia para a síntese e implementação do sistema de controle supervisório para sistemas de manufatura, integrando o programa de Controlador Lógico Programável (CLP), o SCADA e o roteamento de tarefas através da Teoria de Controle Supervisório (TCS). A abordagem modular local da TCS é utilizada para a modelagem da síntese formal e simulação de uma lógica de controle minimamente restritiva, representada através de um conjunto de autômatos de tamanho reduzido. Esses autômatos são usados tanto para a geração automática de código de CLP, quanto para a estruturação das diversas funcionalidades do SCADA. Um sistema complementar faz uso de heurísticas para a escolha do próximo comando a executar dentre aqueles habilitados pelo controle supervisório, buscando otimizar o roteamento de tarefas segundo algum critério de produção. A aplicação da metodologia a um sistema modular de produção didático mostrou que a abordagem proposta beneficia a sistematização, modularidade e estruturação do projeto do sistema de controle supervisório, assim como a eficiência, segurança e flexibilidade do sistema de manufatura.<br> / Abstract : This work aims to develop a methodology to synthesize and implement a supervisory control of manufacturing systems, by integrating a programmable logic controller (PLC), the SCADA (supervisory control and data acquisition) and the tasks routing by utilizing the Supervisory Control Theory (SCT). The local modular approach of TCS is used to model the formal synthesis and simulation of a minimally restrictive control logic, represented by a set of size reduced automatons. These Automatons are used either to automatically generate a PLC code or to structurate several functionalities of SCADA. A complementary system utilizes heuristics to decide the next command to be executed among those enabled by supervisory control, in order to optimize the tasks routing according to production criterion. The aplication of this methodology to a didatic modular production system shows that the proposed approach benefits the systematization, modularity and structure of the supervisory control system design, as well as it reinforces the efficiency, safety and flexibility of the manufacturing system.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-21T12:39:01Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1915815 bytes, checksum: 97b2158ff14da9ffc9839e9ee3566d4e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T12:39:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1915815 bytes, checksum: 97b2158ff14da9ffc9839e9ee3566d4e (MD5) Previous issue date: 2003-03-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A dificuldade dos mecanismos de corte das colhedoras de grãos e de cana-de- açúcar em acompanhar, de maneira eficiente, o perfil do terreno pode favorecer a realização de um corte acima da altura ótima ou, até mesmo, o enterramento desses mecanismos. Estes fatos provocam perdas, presença de impurezas no material colhido, desgaste excessivo das lâminas de corte, sobrecarga dos elementos de transmissão, aumento da exigência de potência e, no caso da cana-de-açúcar, ainda danos às soqueiras. Com vistas a favorecer o acompanhamento da superfície do terreno, realizou-se o presente trabalho, desenvolvendo-se modelos para simular a dinâmica do mecanismo de corte em colhedoras dotadas com sistema de controle automático de posição. Os modelos foram implementados com base nas equações diferenciais, que descrevem a dinâmica da plataforma de corte e o comportamento do sistema de controle hidráulico. O sistema de controle realimentado, simulado neste trabalho, foi constituído de uma célula de carga, destinada a medir a força de contato entre o solo e o mecanismo de corte, um controlador e um sistema hidráulico de atuação. Programas computacionais foram desenvolvidos para simular o comportamento do sistema, utilizando três tipos de válvulas hidráulicas de controle (proporcional direcional de quatro vias, proporcional direcional de três vias e proporcional redutora de pressão) e três tipos de controladores (proporcional, proporcional-integral e proporcional-integral-derivativo). Analisou-se a influência dos seguintes fatores: velocidade de deslocamento da plataforma (1,0; 1,5 e 2,0 m s -1 ), pressão de suprimento do sistema hidráulico (6,8; 13,7 e 20,6 MPa), lastros representando a massa da plataforma (40, 60 e 80 kg) e força de contato de referência do controlador (200, 400 e 800 N) no desempenho do sistema de controle. Os experimentos de simulação demonstraram que a aplicação das técnicas de modelagem e simulação constituiu como ferramenta útil ao projeto de máquinas, bem como o conhecimento da dinâmica do sistema completo é uma ferramenta essencial no projeto de sistemas de controladores eficientes. Durante as simulações, o melhor desempenho do sistema de controle foi obtido, quando o controlador proporcional integral derivativo e a válvula direcional proporcional de quatro vias compunham a estratégia de controle. Os aumentos na pressão de suprimento, massa da plataforma e força de referência proporcionaram melhores condições para o funcionamento do sistema de controle, utilizando válvula proporcional direcional de quatro vias. Quando o sistema trabalhou com a válvula proporcional direcional de quatro vias, a força de contato não foi influenciada pela velocidade de deslocamento para as maiores pressões, enquanto à velocidade de 2,0 m s -1 , para a pressão de 6,8 MPa, o desempenho do sistema de controle foi comprometido. Ao utilizar a válvula proporcional direcional de três vias, o comportamento da força de contato na maior pressão de suprimento não foi influenciado pelos demais parâmetros analisados, o que pode garantir o bom desempenho do sistema de controle. O sistema de controle que usa duas válvulas proporcionais redutoras de pressão apresentou melhor comportamento do que o sistema com uma única válvula. / The sugar cane and grain combines generally present problems in following the shape of soil surface. If the cutting mechanism is not efficient in this task, it may cut the crop above the optimum height or the mechanism may hit the soil surface. These facts cause losses of the material, dirty material is added to the harvested product, wear of the knives, and overload in the power transmission system. The objective of this work was to develop a mathematical model to analyze the dynamics of a cutting device used in combines with an automatic position control system. The differential equations that describe the dynamic of the cutting mechanism and the behavior of hydraulic control system were written. The simulated feedback control system was composed by a load cell that measures the contact force between the soil and the cutting device, a controller and a hydraulic actuator. Computer programs were developed to simulate the behavior of the system, three types of hydraulic valves (proportional directional four way valves and three way valves, proportional reducing pressure valves) and three types of feedback controllers (P, PI and PID controller). The effect of the following variables in the controller performance was analyzed: speed of the cutting device (1.0, 1.5 and 2.0 m s -1 ); pressure in the supplying line of the hydraulic system (6.8, 13.7 and 20.6 MPa); ballast added in the cutting mechanism (40, 60 and 80 kg) and the contact force between the cutting device and the soil (200, 400 and 800 N). The developed model showed to be a useful tool for analyzing the dynamics of the controller. The simulated results showed that better performance was obtained when a PID and a four- way proportional directional control valve were used. When a four way proportional directional control valve was used the contact force was not affected by the speed of the machine for the higher supplying pressures, however for the speed of 2.0 m s -1 and supplying pressure of 6.8 MPa, the control system did not worked well. Using a three-way proportional directional control valve, the controller worked well only with the 20.6 MPa pressure in the supplying line. The control system with two proportional reducing pressure valves worked better than a system with only one valve. / Tese importada do Alexandria

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-25 / O objetivo deste estudo foi desenvolver uma fórmula para o cálculo do desempenho decisório, a fim de avaliar o efeito do momento (início / final) e dos turnos de trabalho (manhã / tarde / noite) na tomada de decisão dos controladores militares do tráfego aéreo. Participaram do estudo 22 controladores do tráfego aéreo que eram, na sua maioria, Sargentos, com cerca de 20 anos de serviço e média de 8,7 anos nesta atividade. Os voluntários, por meio do equipamento “Sistema de Testes de Viena”, tiveram a sua capacidade decisória avaliada. Dois testes foram utilizados para se avaliar a capacidade decisória: o teste cognitivo e o de reações múltiplas. A avaliação, realizada nas instalações de uma base militar brasileira, foi efetuada antes e após cada turno de trabalho (manhã, tarde e noite). Os dados foram processados no pacote estatístico SPSS for windows. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de São Paulo. Com base nas diversas variáveis dos testes citados acima foi criado um valor para o desempenho decisório, tendo-se verificado diferenças significativas nas variáveis “momento” (p=0,018) e turno (p=0,003). Os valores do desempenho decisório foram mais elevados no turno da noite, tanto antes do seu início (159.55 pontos) como após (153.15 pontos), do que os observados nos turnos da manhã e da tarde. Também foi verificado um efeito de interação entre as variáveis turno e momento, o qual tanto foi linear (p=0,026) como quadrático (p=0,031). Pode-se concluir que a fórmula desenvolvida se mostrou eficiente para mensurar o desempenho decisório dos indivíduos que foram os objetos deste estudo . A influência do turno de trabalho (manhã, tarde ou noite) e o seu momento (início ou final) podem afetar de forma significativa os processos decisórios. Escalas de trabalho bem elaboradas com as cargas e intervalos bem administrados podem minimizar a ocorrência de falhas durante a jornada dos controladores do tráfego aéreo. / The purpose of this study was to evaluate the influence of work shift on decision-making performance in military air traffic controllers. Twenty-two air traffic controllers took part in this study; most of them were sergeants with nearly 20 years in service and an average of 8.7 years as traffic controllers. The volunteers were evaluated using the Vienna Test System decision-making battery. Two tests were used to evaluate decision-making process: a cognitive test (COG) and a multiple-response test (DT). Evaluation was performed at the facilities of a Brazilian military base before and after each work shift (morning, afternoon, and night) on six occasions. Data were processed with the statistical package SPSS for Windows and the study was approved by the research ethics committee of Universidade Federal de São Paulo. A decision-making performance score was developed based on variables of the above-mentioned tests. Significant differences were found for variables “pre- and post-shift time” (p=0.018) and shift time (p=0.03). The decision-making performance scores of night shift air traffic controllers were higher, both before (159.55 points) and after (153.15 points) work when compared to morning and afternoon shift results. Linear (p=0.026) and quadratic (p=0.031) interaction effects between shift and pre- and post-shift times were observed. Both work shift (morning, afternoon, or night) and pre- and post-shift time (beginning or end) may affect decision-making processes significantly. Well-planned work shifts with well-managed workload and intervals may minimize decision-making failures during air traffic controllers’ work time. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pos-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:06:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333082.pdf: 11184009 bytes, checksum: 1d14dd4bf2faf84b3ce1504e466d5c43 (MD5) Previous issue date: 2014 / Os programas de automação na indústria de petróleo e gás, seja o programa voltado para sistemas de segurança ou de uso geral, são projetados com base em especificações de segurança, definidas em projeto, que devem ser validados antes da implantação. Este documento propõe um método para o teste automático das especificações encontradas na Matriz Causa e Efeito e implementadas em Controladores Lógicos Programáveis (CLPs). Para esses testes, as especificações são representadas como um conjunto de modelos de rede de Petri que observam o comportamento do sistema controlado. O uso de um modelo formal permite composição de diferentes modelos de forma sistemática e a tradução das Redes de Petri em um programa que comanda as entradas de um CLP e observa quando o comportamento do CLP segue ou falha em seguir as especificações de segurança. Uma ferramenta protótipo foi desenvolvida para executar automaticamente o teste da Matriz Causa e Efeito em um dado CLP. Um projeto de um forno foi utilizado para verificar se a metodologia proposta é fácil de usar e viável.<br> / Abstract : The automation programs in the oil and gas industry, be it in Safety Instrumented Systems (SIS) or in general purpose Programmable Logic Controllers (PLC), are designed based on safety specifications that must be validated prior to deployment. This paper proposes a method for the automatic test of the Cause and Efect Matrix specifications on PLC systems. For such testing, the specifications are represented as a set of Petri net models that observe the controlled system behavior. The use of a formal model allows to systematically compose and translate the Petri Nets into a program that commands the PLC inputs and observes when the PLC outputs fail the safety specifications. A prototype tool has been developed to automatically perform the test of the Cause and Efect Matrix on a given PLC. A furnace project has been used to ascertain that the proposed method is easy to use and viable.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:15:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345807.pdf: 39092209 bytes, checksum: 892aa11388857b64f531df1ebedaf6b3 (MD5) Previous issue date: 2016 / Este trabalho trata o problema de controle de rastreamento do ângulo de esterço e velocidade longitudinal desejados pelo condutor de um veículo inclinável de 3 rodas, enquanto mantém o ângulo de inclinação dentro de uma margem de segurança pré-estabelecida de modo a alcançar uma condução segura e fácil em malha-fechada. A idéia principal é projetar controladores que forcem o ângulo de inclinação e a velocidade longitudinal do veículo a rastrearem trajetórias de referências adequadas, onde a trajetória de referência para o ângulo de inclinação evolui dentro de uma margem de segurança pré-estabelecida. A prática comum utilizada na literatura é determinar a estrutura do controlador com base em modelos aproximados de ordem reduzida do veículo. No presente trabalho, serão projetados controladores lineares e não-lineares para tal problema de rastreamento diretamente em um modelo de um protótipo de um veículo inclinável de 3 rodas com 9-GL (graus de liberdade). Seis diferentes metodologias são usadas: controladores PID, Regulador Quadrático Linear (LQR), realimentação linearizante, controle por modos deslizantes de Slotine, Controle Vetorial Unitário (UVC) de Utkin, e uma extensão do UVC proposta recentemente. Os resultados de simulação comparam os desempenhos destes controladores sob condições nominais, assim como sob perturbações de ventos externos e incertezas paramétricas de massa e altura do centro de massa do veículo.<br> / Abstract : This works treats the control problem of tracking the steering angle and longitudinal velocity desired by the driver of a tilting 3-wheeled vehicle, while keeping its tilt angle within a pre-established safety margin, so as to achieve safe and easy driving in closed-loop. The key idea is to design controllers that force the tilt angle and the longitudinal velocity of the vehicle to track adequate reference trajectories, where the reference trajectory for the tilt angle evolves within a pre-established safety margin. A common practice in the literature is to determine the controller structure based upon reduced order approximate models of the vehicle. In the present work, one designs linear and nonlinear controllers for such tracking problem directly on a 9-DOF model of a prototype of a tilting 3-wheeled vehicle. Six different approaches are used: PID controllers, Linear Quadratic Regulator (LQR), feedback linearization, sliding mode control of Slotine, Unity Vector Control (UVC) of Utkin, and a recently proposed extension of UVC. The simulation results compare the performance of these controllers under nominal conditions, as well as under disturbances of the external wind and parametric uncertainties on the mass and center of mass height of the vehicle.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-10T04:15:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348409.pdf: 7694994 bytes, checksum: 1f27d450854a4b448eb05b20f37494c0 (MD5) Previous issue date: 2017 / Este trabalho aborda o projeto do controle de estrutura variável (Variable Structure Control-VSC) com um horizonte estendido (Long-Range Predictive Control-LRPC) baseado no controlador de variância mínima generalizada (Generalized Minimum Variance-GMV). O projeto do controle por modos deslizantes (Sliding Mode Control-SMC) é utilizado para se obter uma lei de controle não linear que possui um termo chaveado e uma ponderação na ação do controle, com o intuito de melhorar a dinâmica de processos monovariáveis não lineares, garantindo seguimento de referência e rejeição de perturbação. Inicialmente é abordado o projeto clássico do SMC baseado no GMV (SMC-GMV). Em seguida, visando controlar diferentes processos, é apresentada duas extensões para o SMC-GMV: uma para a saída (variável) auxiliar ponderada e outra para a superfície de deslizamento. Na sequência, é mostrada a proposta do SMC baseado no LRPC (SMC-LRPC), ou seja, uma superfície com horizonte estendido, com o intuito de alcançar uma lei de controle sem utilizar identidades polinomiais. Levando em consideração as complexidades presentes em processos industriais como saturação na magnitude do sinal de controle e perturbações periódicas, foram abordadas técnicas para tratar esses fenômenos. Os controladores são sintonizados heuristicamente para garantir estabilidade e desempenho desejado em relação ao sistema de malha fechada. Simulações experimentais e numéricas em processos monovariáveis não lineares comprovam a eficiência dos controladores propostos. Índices de desempenho são utilizados para validar a eficácia dos controladores propostos.<br> / Abstract : This work deals with the variable structure control (VSC) design with an extended horizon predictive controller (LRPC) based on the generalized minimum variance (GMV) controller. The sliding mode control (SMC) design is used to obtain a nonlinear control law that has a switch term and a weighing in the control action, in order to improve the dynamic of nonlinear monovariable processes, reference tracking and rejection of disturbance. Initially, the SMC based on GMV project (SMC-GMV) is derived. Then, to control different processes two extensions of the SMC-GMV are presented. First, the weighted auxiliary output (variable) and second, the sliding surface. In the sequence, it is shown the proposal of SMC based on the LRPC (SMC-LRPC), that is, a surface with an extended horizon, with the intention of achieving a control law without using polynomial identities. Taking into account the complexities present in industrial processes such as saturation in the magnitude of the control signal and periodic perturbations, control techniques were developed to treat these complexities. The controllers are heuristically tuned to ensure stability and good performance over the closed-loop system. Experimental and numerical simulations in nonlinear monovariable processes show the efficiency of the proposed controllers. Performance indices are used to validate the effectiveness of the proposed controllers.