Projeto e implementação de sistemas de controle distribuído em redes de computadores

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Este trabalho apresenta as principais características dos sistemas de controle via redes e suas particularidades em relação aos sistemas clássicos de controle. Os efeitos dos atrasos de tempo provocados pelos enlaces de rede que interligam os elementos da malha de controle são analisados. Foram realizados testes em uma planta real de primeira ordem (um circuito RC) e um estudo detalhado da influência individual e combinada dos atrasos introduzidos pela rede (sensor/controlador e controlador/atuador) é apresentado. Os testes foram realizados em uma plataforma didática, em que os enlaces de redes são substituídos por buffers, permitindo o total controle sobre estes eventos de tempo. Para análise do sistema em malha fechada foi utilizado um controlador PI projetado pelo método da Síntese Direta e implementado no formato de equações de diferenças, utilizando as transformações Z e delta. É implementado um algoritmo preliminar de controle com compensação explícita do sinal de controle. Esse algoritmo utiliza um estimador para a saída da planta e um compensador para variações na ação de controle. A estratégia foi implementada em um sistema real visando a melhoria do desempenho do sistema em teste. Os resultados simulados e experimentais são apresentados. Um algoritmo de controle, do qual a Internet faz parte, é apresentado. Esse algoritmo possui uma rotina de sincronização entre as máquinas local e remota, um estimador para a saída da planta baseado na transformada delta, um estimador on-line de parâmetros da planta, um controlador remoto, um controlador local e um sistema de chaveamento entre os controladores remoto e local. O algoritmo proposto é implementado em um sistema NCS real, desenvolvido neste trabalho, denominado NCS-CMUF. Inicialmente, o sistema é usado para o controle de um circuito RC (planta de primeira ordem) e, posteriormente, uma planta real: o Sistema de Tanques Interativos. Alguns resultados simulados e experimentais obtidos usando o algoritmo proposto, bem como a análise de estabilidade (em condições particulares), são apresentados.

ASSUNTO(S)

engenharia elétrica teses.

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