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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2008.tde-22052009-123951
Documento
Autor
Nome completo
Paulo Henrique da Rocha
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2008
Orientador
Banca examinadora
Sales, Roberto Moura (Presidente)
Burt, Phillip Mark Seymour
Galvão, Roberto Kawakami Harrop
Marques, Ricardo Paulino
Stephan, Richard Magdalena
Título em português
Controle H-infinito não-linear aplicado em sistema de levitação magnética: projeto e implementação em DSP de ponto-fixo.
Palavras-chave em português
Controle (teoria de sistemas e controle) - (Projeto; Implementação)
Controle digital
Eletrônica embarcada
Processamento digital de sinais
Resumo em português
Sistemas de levitação magnética são inerentemente não-lineares e, quando con- trolados digitalmente, normalmente, esbarram em limitações do hardware empregado. O objetivo desta tese é apresentar aspectos teóricos e práticos durante a aplicação da teoria de controle H1 não-linear em sistemas de levitação magnética. A primeira con- tribuição desta tese é apresentar um procedimento de projeto de um controlador H1 não-linear que utiliza funções de ponderação com dinâmica, obtidas a partir do projeto de um controlador H1 linear. Assim como no caso linear, essas funções de ponderação possibilitam a rejeição de perturbações, ruídos de sensor, aumento da robustez, den- tre outras especificações. A segunda contribuição é apresentar um procedimento de conversão de uma rotina implementada em ponto-flutuante para ponto-fixo, utilizando minimização de norma l1, que foi implementada em um DSP de 32 bits em ponto- fixo. Resultados experimentais também são apresentados, nos quais a performance do controlador não-linear é especificamente avaliada na fase inicial de levitação.
Título em inglês
Nonlinear H-infinity controller applied on electromagnetic suspension system: project and implementation on fixed-point DSP.
Palavras-chave em inglês
Digital control
DSP
Embedded control
Fixed-point
Linear H control
Magnetic bearing
Magnetic levitation
Non-linear H control
Wordlength
Resumo em inglês
Electromagnetic suspension systems are inherently nonlinear and often face hard- ware limitation when digitally controlled. The goal of this thesis is to present theoretical and practical aspects during the nonlinear H1 control applied on an electromagnetic suspension system. The first contribution is the design of a nonlinear H1 controller, including dynamic weighting functions, obtained from a linear H1 controller. Just as in the linear case, this dynamic weighting functions provide the disturbance and noise sensor rejection, robustness improvement, among other specifications. The second con- tribution is to present a procedure able to translate a floating-point algorithm into a fixed-point algorithm by using l1 norm minimization due to conversion error, which was then implemented into a 32-bit fixed-point DSP. Experimental results are also pre-sented, in which the performance of the nonlinear controller is evaluated specifically in the initial suspension phase.
 
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Data de Publicação
2009-07-06
 
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