Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1996. / Made available in DSpace on 2013-12-05T20:31:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 106211.pdf: 5441669 bytes, checksum: d0024da3e333d4d95d9b347661919b23 (MD5) Previous issue date: 1996 / Estudo das principais características dos controladores feedforward aplicados a conversores CC-CC. Análise do controladores feedforward convencional, controle integral com reset (One Cycle Control - OCC), controle integral modulado (CIM) e controle ASDTIC (Analog Signal to Discrete Time Interval Converter). Verificação dos seguintes aspectos: formas de onda, princípio de funcionamento, comportamento estático e dinâmico, possibilidade de utilização em conversores que operam em condução descontínua (DCM) e capacidade de rejeição às perturbações de baixa freqüência, sendo esta última característica analisada em maior profundidade. Alguns dos resultados obtidos são verificados em experimentação ou por simulação digital (PSPICE). Implementação de um protótipo utilizando a combinação da malha de feedforward com a malha de realimentação para avaliar o efeito da combinação destas duas malhas na atenuação da ondulação do sinal de saída do conversor.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-16T23:25:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:00:41Z : No. of bitstreams: 1 138710.pdf: 3892439 bytes, checksum: 24509723ac01704da53f42db5d76f756 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-17T01:35:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:41:13Z : No. of bitstreams: 1 108920.pdf: 1221316 bytes, checksum: d1fe55d8b440f756657e362f7a6bb2b1 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-17T02:50:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:25:46Z : No. of bitstreams: 1 106976.pdf: 3180638 bytes, checksum: 46df710bbe663f3e197da6edf7cef610 (MD5) / Análise do desempenho dinâmico dos principais controladores clássicos e do controlador em cascata. Descreve a modelagem matemática do atuador hidráulico. A partir desta modelagem projetam-se os controladores P, PD, PI, PID, em avanço de fase, em atraso de fase, no espaço de estados e em cascata. Os controladores projetados são simulados para diversas situações e seus resultados são comparados em termos de erro de posição e sinal de controle.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:06:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333086.pdf: 8073512 bytes, checksum: aad5c9067ec65a8aecc952f1325eccb2 (MD5) Previous issue date: 2014 / Neste trabalho apresentam-se metodologias de projeto de controladores de corrente para inversores conectados à rede, incluindo um controlador proporcional+ressonante, um controlador preditivo do tipo deadbeat e uma estratégia híbrida utilizando ambos controladores. Os controladores são aplicados em um sistema inversor trifásico, dois níveis, conectado à rede elétrica por meio de um filtro indutivo-capacitivo-indutivo (LCL). As seguintes análises são realizadas: modelagem do sistema completo, efeitos de variações paramétricas, avaliação de problemas relacionado à perturbações e o comportamento do sistema para grandes variações da impedância presente na rede elétrica. Os controladores projetados são testados em um protótipo de $ 10~$kW, no qual avaliam-se seus comportamentos dinâmicos e a distorção harmônica total resultante. Além disso, verificam-se suas estabilidades quando conectados à uma rede elétrica com comportamento altamente indutivo.<br> / Abstract : This work presents design procedures for current controllers in grid-tied inverter applications including a proportional+resonant controller, a predictive deadbeat controller and a hybrid strategy using both concepts. The controllers are applied in a two-level three phase voltage source inverter system connected to the grid via an inductive-capacitive-inductive (LCL) filter. The following analyzes are performed: overall system modeling, effects of parametric variations, evaluation of disturbance related issues and the system behavior for large grid impedance variations. The design controllers are implemented in a 10 kW prototype. The dynamical responses are tested, the total harmonic distortion is evaluated and the performance with a highly inductive grid impedance is proven.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322373.pdf: 4260685 bytes, checksum: 277933928b21d0511191c3fb0a10333d (MD5) Previous issue date: 2013 / Essa tese apresenta uma metodologia de controle robusto, baseada em otimização paramétrica, para a síntese de estabilizadores de sistemas de potência (ESP). O objetivo dos ESP é fornecer torque de amortecimento aos sistemas elétricos multimáquinas, quando sujeitos a oscilações eletromecâanicas, de baixa frequência.O projeto dos controladores para os sistemas de potência é baseado em otimização de funções mono-objetivo e multiobjetivo, de natureza não suave e não convexa. Métodos de otimização baseados na estimativa de derivadas e métodos baseados em heurística são utilizados para a solução das funções objetivo. Controladores de ordem fixa e realimentação de saídas são considerados, bem como estruturas que utilizam sinais remotos.O objetivo principal dos ESP é garantir, além da estabilidade do sistema a robustez e coordenação entre as fontes de amortecimento. A robustez dos controladores é considerada através de requisitos baseado no cálculo de valores singulares de sistemas e no pseudoespectro. Técnicas de controle multivariável são aplicadas para garantir a coordenação entre os ESP. Requisitos de estabilidade, robustez e coordenação são combinados e resolvidos simultaneamente através do método de projeto paramétrico. <br> / Abstract : In this thesis a robust control methodology, based on parametric optimization,for power system stabilizers (PSS) synthesis is presented.The goal of PSS is to provide damping torque to the multi-machineelectrical systems, when subjected to oscillations of low frequency.The design of power systems controllers is based on optimization ofmono-objective and multiobjective functions that are nonsmooth andnonconvex. Optimization methods based on the estimated of derivativesand heuristics methods are used to solve the objective functions.Fixed order controllers, output feedback and control structures usingremote signals are considered.The main PSS purpose is to ensure stability, robustness and coordinationbetween the damping sources. Controller robustness is consideredby imposing requirements based on the singular value decompositionof the system and on the pseudospectrum. Multivariable control techniquesare applied to ensure coordination between the PSS. Stability,robustness and coordination requirements are combined and solved, simultaneously,by the proposed parametric design method.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T01:01:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 193194.pdf: 1385130 bytes, checksum: cd348d87e4f96551154b4c944d8a4ae1 (MD5) / Este trabalho apresenta a análise e o projeto de compensadores de tempo morto discretos de dois graus de liberdade mostrando como pode-se melhorar a resposta de rejeição de perturbações quando o processo tem atraso significativo. O estudo dos controladores está enfocado a partir de duas concepções. A primeira apresenta o projeto do controle no domínio discreto tanto para plantas estáveis quanto para plantas integradoras e também considera-se o caso do ajuste deadbeat para a rejeição de perturbações. A segunda apresenta a discretização de controladores de dois graus de liberdade para plantas com atraso dominante aplicando diferentes métodos de discretizacão. Um estudo comparativo permite analisar as vantagens e desvantagens de cada uma destas concepções. Finalmente realiza-se um estudo dos problemas associados à escolha do período de amostragem e propõe-se uma nova metodologia para o ajuste deste período considerando as características da resposta e a estabilidade robusta. Diversos exemplos de processos simulados são utilizados para ilustrar os resultados apresentados.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:55:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192965.pdf: 570230 bytes, checksum: 62850e0463fd6b88bcf29bb3bbdae470 (MD5) / Neste trabalho, estudam-se os problemas de análise e síntese de controladores para sistemas lineares sujeitos à saturação de controle. Novas condições de estabilidade para o sistema em regime de saturação são propostas. Estas condições são obtidas a partir da teoria de Lyapunov combinada com o uso do Lema de Finsler, o qual introduz graus de liberdade adicionais às condições de estabilidade, sob a forma de multiplicadores. Duas abordagens são utilizadas para representar a saturação: uma modelagem politópica e uma modelagem do tipo não-linearidade de setor. Os resultados de análise e síntese são desenvolvidos para ambas as representações. Os graus de liberdade obtidos a partir do Lema de Finsler são então utilizados para propor técnicas para a síntese de sistemas de controle baseados em observadores de estado e para o tratamento dos problemas de tolerância e atenuação de perturbação via realimentação de estados. A síntese de observadores de estado sob saturação é inicialmente tratada, considerando-se as modelagens politópica e por não-linearidade de setor, a partir de condições clássicas de estabilidade quadrática. Os domínios de estabilidade obtidos para o sistema composto em malha fechada são, em ambos os casos, associados a funções de Lyapunov quadráticas com estrutura bloco-diagonal. Utiliza-se então o Lema de Finsler para deduzir novas condições, acrescidas de multiplicadores, que permitem obter domínios de estabilidade menos conservadores, agora associados a funções de Lyapunov quadráticas sem estrutura particular. Os problemas de tolerância e atenuação de perturbação são tratados utilizando diretamente o lema de Finsler e a modelagem por não-linearidade de setor. São consideradas perturbações limitadas em norma ${\cal L}_2$. Relativamente ao problema de tolerância à perturbação, é proposta uma técnica para a síntese de realimentação de estados através da resolução de um problema de otimização com múltiplos objetivos de controle. Esta técnica visa garantir a estabilidade interna do sistema para um certo domínio de condições iniciais e maximizar o domínio de perturbações toleráveis pelo sistema sob saturação. Uma técnica similar permite tratar o problema de minimização do ganho ${\cal L}_2$ do sistema em malha fechada. A abordagem apresentada permite reduzir os graus de conservadorismo do problema uma vez que é possível utilizar diferentes funções de Lyapunov para cada requisito de controle.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-19T07:42:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T22:10:40Z : No. of bitstreams: 1 179138.pdf: 8571559 bytes, checksum: e9831cdb0292bffce9729465d5faf29c (MD5) / O presente trabalho trata do projeto e implementação experimental de controladores para o seguimento de trajetória de atuadores hidráulicos. O modelo matemático do atuador hidráulico é interpretado como um subsistema mecânico acionado por um subsistema hidráulico. Usando esta interpretação são apresentados controladores em cascata baseados em modelos lineares e não-lineares que não incluem a dinâmica da válvula. Analisando a estabilidade do subsistema hidráulico, demonstra-se a limitação causada pela dinâmica da válvula e propõe-se um controlador em cascata baseado em um modelo que inclui a dinâmica da válvula como uma dinâmica de 1a ordem. O controlador proposto é sintetizado pelo método direto de Lyapunov e o sistema em malha fechada é exponencialmente estável quando os parâmetros são conhecidos. Os controladores em cascata são implementados experimentalmente em um atuador hidráulico composto por uma válvula proporcional e um cilindro de dupla haste. Nesta implementação discutem-se os efeitos da zona-morta, do atrito e de compensações propostas. Resultados experimentais ilustram as principais características dos controladores em cascata tratados neste trabalho

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T02:23:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:31:19Z : No. of bitstreams: 1 175861.pdf: 8505269 bytes, checksum: fcb27e92f76404fe177e39ea9968839e (MD5) / 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.