Artigo

SOFT COMPUTING TECHINQUES FOR PREDICTIVE CONTROL

CAVASIN, Matheus da Silva1; MEZA, Gilberto Reynoso2;

Resumo

Introdução:O controle preditivo é método de controle utilizado para fazer previsões do comportamento de um sistema e melhorar o sinal de controle em cima dos resultados previstos, é uma técnica muito aplicada em sistemas dinâmicos multivariáveis. Existem muitos estudos que tentam aumentar o desempenho de sistemas que utilizam a técnica de controle preditivo e uma das possibilidades é fazer uso de outros métodos em conjunto. Em sistemas multivariáveis é possível utilizar técnicas de otimização multiobjetiva afim de se obter os melhores valores possíveis para determinados parâmetros, ser multiobjetivo significa que mais de um parâmetro é levado em consideração pois cada variável de entrada do algoritmo influencia no valor das outras.

Objetivo:Este trabalho é focado na utilização conjunta de técnicas de soft computing, principalmente de computação evolutiva, com o controle preditivo afim de se obter os melhores parâmetros desejados, melhorando o desempenho do sistema

Metodologia:Para aplicar estas técnicas e conhecimentos adquiridos durante a pesquisa foi escolhido o problema do pêndulo invertido sobre uma base que pode se mover na horizontal, para os algoritmos utilizados e desenvolvidos foi utilizado a plataforma MATLAB. O controlador deve manter a haste do pêndulo sempre em 0º e deve ser capaz de lidar com uma força F aplicada em sua base, e um distúrbio não mensurável aplicado em sua haste. Com o modelo da planta em mãos, 4 parâmetros da planta foram definidos para serem otimizados buscando melhorar, ou seja, otimizar seu desempenho buscando uma resposta mais rápida, com maior eficiência e performance.

Resultados:Depois de rodar os algoritmos vários gráficos foram gerados e as possíveis soluções são apresentadas como losangos vermelhos, apenas 3 variáveis são representadas pois dessa forma elas podem ser apresentadas em um gráfico 3-D, a quarta variável é analisada após a seleção prévia de algumas soluções para auxiliar na tomada de decisão. A partir da análise dos resultados, a influência que uma ferramenta de otimização pode ter na tomada de decisões é evidente e quando utilizada em conjunto com o controle preditivo pode auxiliar no desempenho do controlador deixando-o mais robusto e rápido.

Conclusões:Este trabalho apresenta o estudo da utilização de técnicas de soft computing em conjunto com o controle preditivo. Foi possível observar na prática de como a combinação de diversas ferramentas podem auxiliar de forma considerável o desempenho de técnicas de controle. Os resultados obtidos não deixam dúvidas das incríveis possibilidades que essa união trás, visto que, a performance do controlador foi consideravelmente aprimorada.

Palavras-chave:otimização. Controle preditivo. Pendulo.

Legendas

    1. Estudante
    2. Orientador