Projeto de controle de um sistema de posicionamento angular baseado em modelo identificado em malha fechada

Resumo

Este artigo apresenta a identificação e projeto de controle de um sistema de posicionamento angular com haste flexível da QUANSER que é usualmente utilizado para simular as vibrações estruturais que ocorrem, por exemplo, em aeronaves. O controlador projetado é baseado em modelo discreto obtido a partir da identificação do sistema operando em malha fechada devido à sua natureza instável em malha aberta. Na primeira etapa do trabalho é aplicado um método de identificação por subespaços, denominado DSR e, e em seguida, baseado no modelo, é inserido um controlador LQG para satisfazer o desempenho requerido. Adicionalmente, um controlador PID é sintonizado pela técnica do lugar geométrico das raízes múltiplo (LGR múltiplo) aplicando a regra dourada. A validação do modelo é efetuada com base: nas predições de saída, índice MRSE calculado a partir do erro de predição e análise de resíduos. Os testes experimentais com o sistema e implementação da estratégia de controle LQG foram realizados em ambiente LabVIEW. Os resultados obtidos mostram que o modelo identificado é representativo da dinâmica do sistema e foi utilizado com êxito no projeto dos controladores com validação em um sistema dedicado para controle em tempo real.