Resumo |
Este trabalho apresenta a metodologia empregada para a sintonia de
controladores PID utilizando meta-heurísticas. É feita uma comparação entre quatro
meta-heurísticas, Genetic Algorithm – GA, Particle Swarm Optimization – PSO, Ant
Colony Optimiization – ACO, e Artificial Bee Colony – ABC, com o objetivo de
minimizar os parâmetros da resposta ao degrau do sistema no domínio do tempo,
tempo de subida, tempo de acomodação e sobressinal.
A planta proposta para aplicação das meta-heurísticas é o controle de posição
de um motor de corrente contínua com ímãs permanentes utilizando um sistema
SISO (Single Input Single Output) em cascata, com três malhas de controle, uma
malha interna para a corrente, uma malha intermediária para a velocidade e uma
malha externa para a posição do motor CC.
Foram realizadas simulações a fim de comparar e encontrar os parâmetros
ótimos para o problema proposto. As meta-heurísticas também foram submetidas à
sintonia dos três controladores de duas maneiras, primeiramente de forma
sequencial e, após, de forma simultânea, para comparação dos resultados obtidos.
Todas as meta-heurísticas se mostraram satisfatórias na sintonia dos
controladores PID, e a sintonia simultânea, mesmo sendo a mais complexa para os
algoritmos, foi a que encontrou o menor custo para a função objetivo proposta,
reduzindo o tempo de subida de 443,3 ms para 335,83 ms e o tempo de
acomodação de 977,2 ms para 715,5 ms. O tempo de simulação das meta heurísticas também foi medido, e foi constatado que algumas meta-heurísticas
podem levar menos da metade do tempo que outras para a mesma sintonia. Os
resultados são discutidos ao final do trabalho.; |