Controle Robusto por Meio de LMIs Aplicado a Motores Síncronos de Ímãs Permanentes com Parâmetros Incertos

Authors

  • Gustavo G. Koch Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil
  • Caio R. D. Osório Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil
  • Filipe P. Scalcon Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil
  • Thieli S. Gabbi Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre – RS, Brasil
  • Ricardo C. L. F. Oliveira Universidade Estadual de Campinas, Campinas – SP, Brasil
  • Vinícius F Montagner Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2021.1.0066

Keywords:

Controle Robusto, Desigualdades Matriciais Lineares, Incertezas paramétricas

Abstract

Este artigo trata do projeto e da validação experimental de controladores robustos aplicados à regulação de velocidade de motores síncronos de ímãs permanentes. O motor é descrito por um modelo politópico, considerando que os parâmetros elétricos e mecânicos podem variar dentro de intervalos limitados. As equações dinâmicas do motor para as correntes id, iq e para a velocidade wm são discretizadas incluindo o atraso de implementação digital e uma ação integral sobre o erro de rastreamento da referência. Desigualdades matriciais lineares são utilizadas para obter rapidamente, de forma offline, ganhos de controle por realimentação de estados para as duas malhas de controle de corrente e para a malha de velocidade, em uma estratégia de projeto que só demanda do projetista a escolha de dois parâmetros, limitados entre zero e um, que estabelecem uma região para alocação dos polos de malha fechada. Resultados experimentais para um motor comercial de 11 kW ilustram um bom rastreamento de correntes e uma boa regulação de velocidade. Estudos comparativos mostram desempenho dinâmico superior ao de controladores PIs da literatura, sem demandar aumento no número de sensores, permitindo também a redução do acoplamento cruzado entre os eixos direto e em quadratura.

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Author Biographies

Gustavo G. Koch, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

possui graduação (2013), mestrado (2015), doutorado (2019) e pós-doutorado (2020) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria, atuando junto ao Grupo de Eletrônica de Potência e Controle. Seus interesses de pesquisa incluem controle robusto e controle aplicado.

Caio R. D. Osório, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

possui graduação (2015) e mestrado (2017) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria, onde atualmente realiza o doutorado. Participa do Grupo de Eletrônica de Potência e Controle. Seus interesses de pesquisa incluem controle aplicado, eletrônica de potência, controladores robustos e análise de estabilidade.

Filipe P. Scalcon, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

nasceu em Santa Maria, RS, Brasil em 1995. Possui graduação (2017) e mestrado (2019) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Atualmente é aluno de doutorado na mesma instituição, onde desenvolve seus trabalhos no Grupo de Eletrônica de Potência e Controle (GEPOC). Seus interesses de pesquisa incluem controle de máquinas elétricas, máquinas de relutância e controle robusto.

Thieli S. Gabbi, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre – RS, Brasil

nasceu em Santa Maria, RS, Brasil em 1989. Recebeu o título de Engenheira Eletricista pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) em 2013, e os títulos de Mestra e Doutora em Engenharia Elétrica pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (CAPES 6) da UFSM, em 2015 e 2019, respectivamente. Atualmente é Professora Adjunta do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Suas áreas de pesquisa incluem controle de sistemas e observação de estados, acionamento de máquinas elétricas e eletrônica de potência.

Ricardo C. L. F. Oliveira, Universidade Estadual de Campinas, Campinas – SP, Brasil

nasceu em Assis Chateaubriand, PR, Brasil em 1978. Possui graduação em Engenharia de Computação pela PUC-PR (2000), mestrado (2003) e doutorado (2006) em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Atualmente é Professor na Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC/UNICAMP). Seus interesses de pesquisa incluem o desenvolvimento de ferramentas numéricas para análise de estabilidade e o projeto de controle de sistemas lineares e sujeitos a incertezas.

Vinícius F Montagner, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, Brasil

é engenheiro eletricista (1996) e mestre (2000) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria, e doutor (2005) pela Universidade Estadual de Campinas. Atualmente é professor da Universidade Federal de Santa Maria. Suas áreas de interesse incluem estabilidade robusta, controle de sistemas incertos, otimização e controle aplicado.

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Published

2021-03-31

How to Cite

[1]
G. G. Koch, C. R. D. Osório, F. P. Scalcon, T. S. Gabbi, R. C. L. F. Oliveira, and V. F. Montagner, “Controle Robusto por Meio de LMIs Aplicado a Motores Síncronos de Ímãs Permanentes com Parâmetros Incertos”, Eletrônica de Potência, vol. 26, no. 1, pp. 115–124, Mar. 2021.

Issue

Vol. 26 No. 1 (2021)

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Copyright (c) 2021 Revista Eletrônica de Potência

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