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Título: Análise do controlador PID de ordem fracionária aplicado à simulação de sistemas reais
Autor(es): Campos, Flávio André Azevedo de
Orientador(es): Correia, Wilkley Bezerra
Palavras-chave: Engenharia elétrica
Simulação por computador
Cálculo
Fractional calculus
Data do documento: 2019
Citação: CAMPOS, F. A. A. de. Análise do controlador PID de ordem fracionária aplicado à simulação de sistemas reais. 2019. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Resumo: O cálculo de ordem fracionária apresenta uma nova abordagem de modelagem para sistemas com propriedades dinâmicas bem interessantes, introduzindo as noções de derivadas e integrais de ordem não-inteira. Na teoria dos sistemas, isso dá origem a extensões lineares, sistemas invariantes no tempo, para aprimorar a descrição de fenômenos complexos envolvendo memória ou propriedades hereditárias dos sistemas. Os controladores industriais padrão, principalmente o controlador PID pode ser atualizado para se beneficiar dos efeitos da integração e diferenciação fracionária e têm vantagens sobre os controladores clássicos em caso de controle de processo convencional, de ordem inteira. Neste trabalho, estuda-se os conceitos que norteiam esse novo tipo de controlador, com estudos sobre estabilidade no domínio do tempo e da frequência, focando principalmente no PID de ordem fracionária (FOPID) e fazendo algumas implementações específicas de FOPID em simulações para facilitar o entendimento e implementação prática. Os resultados são verificados usando uma plataforma de simulação numérica computacional.
Abstract: Fractional order calculus presents a new modeling approach for systems with very interesting dynamic properties, introducing the notions of derivatives and integrals of noninteger order. In system theory, this gives rise to linear extensions, time-invariant systems, to enhance the description of complex phenomena involving memory or hereditary properties of systems. Standard industrial controllers, especially the PID controller can be upgraded to benefit from the effects of fractional integration and differentiation and have advantages over classic controllers in the case of conventional, full-order process control. In this paper, we study the concepts that guide this new type of controller, with studies on time and frequency domain stability, focusing mainly on the fractional order PID (FOPID) and making some specific implementations of FOPID in simulations to facilitate understanding and practical implementation. Results are verified using a MATLAB/Simulink based real-time prototyping platform.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/49685
Tipo: Dissertação
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