Síntese de Controlador LQR-Derivativo Robusto via LMI: Sintonia Através de Algoritmo Genético

Marco Antonio Leite Beteto¹; Emerson Ravazzi Pires da Silva¹; Luiz Francisco Sanches Buzachero¹; Edvaldo Assunção²; Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira²; Rodrigo da Ponte Caun³

¹ Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) - Campus Cornélio Procópio; ² Universidade Estadual Paulista (UNESP) - Campus Ilha Solteira; ³ Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) - Campus Toledo

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Resumo

Neste trabalho é proposta a resolução do problema do regulador linear quadrático (LQR) por aproximação via desigualdades matriciais lineares (LMIs) para sistemas lineares e invariantes no tempo, no qual as matrizes de ponderação do vetor da derivada dos estados e do vetor do sinal de controle são obtidas por meio de um algoritmo genético (GA). Os projetos dos controladores são baseados na realimentação derivativa. Um fator para a escolha de realimentar a derivada do vetor de estados é sua fácil implementação em determinados sistemas mecânicos, como no controle de vibrações, por exemplo. Como forma de ilustrar a eficiência dos teoremas propostos, são realizadas simulações considerando o modelo de um sistema de suspensão ativa, fabricado pela Quanser®.

Palavras-chave: Regulador Linear Quadrático (LQR); Desigualdades Matriciais Lineares (LMI); Realimentação Derivativa; Estabilidade Robusta; Falhas Estruturais