Estudo e implementação em plantas físicas de um controlador preditivo generalizado com restrições

This work shows a study about the Generalized Predictive Controllers with Restrictions and their implementation in physical plants. Three types of restrictions will be discussed: restrictions in the variation rate of the signal control, restrictions in the amplitude of the signal control and restrictions in the amplitude of the Out signal (plant response). At the predictive control, the control law is obtained by the minimization of an objective function. To consider the restrictions, this minimization of the objective function is done by the use of a method to solve optimizing problems with restrictions. The chosen method was the Rosen Algorithm (based on the Gradient-projection). The physical plants in this study are two didactical systems of water level control. The first order one (a simple tank) and another of second order, which is formed by two tanks connected in cascade. The codes are implemented in C++ language and the communication with the system to be done through using a data acquisition panel offered by the system producer

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Este trabalho apresenta um estudo sobre Controladores Preditivos Generalizados com Restrições e sua implementação em plantas físicas. Serão abordados três tipos de restrições: restrições na taxa de variação do sinal de controle, restrições na amplitude do sinal de controle e restrições na amplitude do sinal de saída (resposta da planta). No controle preditivo, a lei de controle é obtida pela minimização de uma função objetivo. Para poder levar em conta as restrições, esta minimização da função objetivo é feita pela utilização de um método para solução de problemas de otimização com restrições. O método escolhido foi o algoritmo de Rosen (baseado na projeção do gradiente). As plantas físicas em estudo são dois sistemas didáticos de controle de nível (dágua), um de primeira ordem (um tanque simples) e outro de segunda ordem, sendo formado por dois tanques acoplados em cascata. Os códigos são implementados em linguagem C++ e a comunicação com o sistema é feita por meio de uma placa de aquisição de dados fornecida pelo fabricando dos sistemas