Controle por Computador de Sistemas Dinâmicos

Elder M. Hemerly

2000 — 2ª edição

R$ 90,00

Disponível em estoque

Sobre o Livro

ISBN: 9788521202660
Páginas: 249
Formato: 17x24 cm
Ano de Publicação: 2000
Peso: 0.433 kg

Conteúdo

Prefácio
Abreviaturas

1 - Representação de Sistemas Discretos e Amostrados
1.1. Introdução
1.2. Equações Discretas-Equações a Diferenças
1.2.1. Soluções de Equações Discretas Lineares e Invariantes no Tempo
1.3. Seqüência de Ponderação de Sistemas Discretos
1.4. Transformada z
1.4.1. Propriedades da Transformada z
1.5. Transformada z Inversa
1.6. Sistemas Amostrados
1.6.1. Modelo de um Amostrador-Segurador
1.6.2. Modelo de um Conversor A/D
1.6.3. Modelo de um Conversos D/A
1.6.4. Determinação de G(z) dada G(s)
1.6.5. Transformada z Modificada
1.7. Análise de Estabilidade
1.7.1. Critério de Jury
1.7.2. Extensão do Critério de Routh-Hurwitz
1.8. Exercícios

2 - Modelagem no Espaço de Estado
2.1. Introducão
2.2. Discretização de Sistemas Contínuos
2.2.1. Emprego da Transformada de Laplace
2.2.2. Utilização de Funções de Matrizes
2.3. Solução da Equação Dinâmica Discreta
2.4. Controlabilidade e Observabilidade
2.4.1. Controlabilidade
2.4.2. Observabilidade
2.5. Representações em Variáveis de Estado
2.5.1. Forma Canônica Controlável
2.5.2. Forma Canônica Observável
2.5.3. Realização Paralela
2.5.4. Realização em Cascata
2.6. Análise de Estabilidade
2.7. Exercícios

3 - Projeto de Controladores Digitais
3.1. Introdução
3.2. Discretização de Controladores Projetados no Domínio Contínuo
3.3. Ajuste Empírico de Controladores Analógicos
3.3.1. Método da Resposta Transitória
3.3.2. Método do Ganho Crítico
3.3.3. Método do Decaimento de 1/4
3.3.4. Discretização do Controlador
3.4. Técnicas de Discretização
3.4.1. Aproximação com Segurador de Ordem Zero
3.4.2. Mapeamento de Diferenciais
3.4.3. Integração Retangular
3.4.4. Transformação Bilinear
3.4.5. Transformação Bilinear com Prewarping
3.4.6. Mapeamento de Pólos e Zeros
3.5. Projeto de Controladores no Domínio Discreto
3.5.1. Controlador Deadbeal
3.5.2. Controlador Deadbeat com Ordem Aumentada
3.5.3. Projeto no Plano z
3.5.4. Controlador Deadbeat para Sistemas em Variáveis de Estado
3.5.5. Controlador com Critério de Energia Mínima
3.5.6. Alocação de Pólos
3.5.6.1. Algoritmo para a Técnica de Pole Placement
3.5.6.2. Observadores de Estado
3.5.6.3. Observadores de Estado de Ordem (n-l)
3.5.7. Sintonização Ótima de Controladores PID Digitais
3.6. Exercícios

4 - Filtro de Kalman: Teoria e Implementação
4.1. introdução
4.2. Sistemas Discretos Estocásticos
4.3. Noções Elementares de Processos Estocásticos
4.3.1. Média, Covariância e Correlação de Processos Estocásticos
4.3.2. Processos Estocásticos Gaussianos
4.4. Introdução ao Problema de Estimação
4.4.1. Probabilidade Condicional
4.4.2. Estimação como um Problema de Esperança Condicional
4.4.3. Estimador Linear
4.4.4. Relação entre Estimação Linear e Projeção
4.4.5. Forma Recursiva para a Estimação Linear
4.4.6. Aspectos do Problema de Estimação
4.5. Filtro de Kalman
4.5.1. Filtro de Kalman para Sistemas com Entradas Determinísticas
4.6. Implementação Numérica e Simulações
4.7. Aplicações em Tempo Real
4.8. Aplicações em Controle
4.8.1. Caso Determinístico
4.8.2. Caso Estocástico com Estado Acessível
4.8.3. Caso Estocástico com Observação Parcial
4.9. Implementação Paralela do Filtro de Kalman
4.9.1. Paralelizacão do Algoritmo do Filtro de Kalman
4.10. Exercícios

5 - Identificação Recursiva e Controle Adaptativo
5.1. Introdução
5.2. Identificação Paramétrica via RPEM
5.3. Formulação do RPEM em Variáveis de Estado
5.4. Predição Adaptativa: Métodos Direto e Indireto
5.4.1. Predição Adaptativa para Sistemas em Variáveis de Estado
5.4.2. Predição Adaptativa para Sistemas com 
Representação Entrada-Saída
5.4.2.1. Versão não Adaptativa do Preditor
5.4.2.2. Versão Adaptativa do Preditor
5.4.2.2.1. Método Indireto
5.4.2.2.2. Método Direto
5.5. Identificação Estrutural
5.5.1. Critério PLS para Determinação de Ordem
5.5.2. Principais Características do Ambiente Integrado
5.5.3. Exemplos de Aplicação
5.5.4. Conclusões
5.6. Controle Adaptativo
5.6.1. Abordagens
5.6.2. Controle Adaptativo Baseado na Equivalência à Certeza
5.6.2.1. Controle Adaptativo tipo Variância Mínima
5.6.2.2. Controle Adaptativo com Alocação de Pólos
5.6.2.3. Controle Adaptativo para Sistemas com Atraso de Transporte 
5.6.3. Características de Ambiente Integrado para Controle Adaptativo
5.6.4. Exemplos de Aplicação
5.6.5. Conclusões 
Aplicação de DSP´s em Controle Adaptativo
5.7.1. Controlador Auto-Sintonizável tipo GPC
5.7.2. Exemplos de Aplicação

 Exercícios

Bibliografia

Índice Remissivo

Sinopse

Este livro aborda aspectos teóricos e práticos de sistemas de controle que utilizam computador. Embora a parte de aplicação receba ênfase, não se descuidou dos aspectos teóricos, que são tratados com rigor. Assim, este livro pode ser utilizado por alunos de graduação e pós-graduação. O público alvo não se restringe a alunos de Engenharia e Computação, pois as técnicas apresentadas encontram aplicação em qualquer área que utilize modelos discretos.

Como principais características especiais, este livro:

- Apresenta claramente a modelagem matemática de um computador introduzido na malha de controle;
- Discute o problema da validação dos controladores digitais projetados;
- Descreve técnicas de identificação estrutural e paramétrica que permitem obter bons modelos de sistemas dinâmicos, de modo a possibilitar o projeto de controladores eficientes;
- Propõe ambientes baseados em microcomputador para simplificar o projeto e a avaliação de desempenho de controladores digitais;
- Apresenta exemplos abundantes e relevantes, de modo a ilustrar as principais técnicas e reduzir o descompasso entre teoria e aplicação;
- Inclui aplicações em tempo real, ressaltando aspectos práticos de implementação.

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