Estudo do controle avançado do motor de indução: teoria e experimentação

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaEste trabalho tem como temas centrais o controle em modos deslizantes e a observação robusta de estados do motor de indução. Como um tópico complementar, estuda a aplicação do controle em modos deslizantes ao servomotor C.A.Inicialmente, estuda-se a modelagem dinâmica do motor de indução. Partindo-se da representação trifásica associada ao dispositivo físico chega-se, com o uso de transformações apropriadas, a modelos de estados representados num sistema único de coordenadas ortogonais.Relativamente à observação de estados, dois observadores robustos aos parâmetros elétricos são propostos. Estes observadores são projetados com base nas equações estatóricas e utilizam uma realimentação em velocidade. A estimação do conjugado de carga, que é necessária neste tipo de observador, utiliza uma abordagem adaptativa.Com relação ao controle do motor de indução, apresenta-se alguns estudos teóricos e experimentais com a utilização da abordagem dos modos deslizantes. Inicialmente, estuda-se o controle do movimento (posição e velocidade) e do fluxo do motor de indução com a utilização do deslizamento de primeira ordem. Emprega-se dois modelos de estados diferentes, um baseado nas equações do fluxo do rotor e outro baseado nas equações do fluxo de estator. A estabilidade do conjunto controlador-observador é analisada. Do ponto de vista experimental, os resultados obtidos numa bancada de ensaios mostram a viabilidade da abordagem empregada.Como uma alternativa para a solução do problema do ``chattering'', propõem-se um controlador baseado no deslizamento de segunda ordem. Mostra-se que esta abordagem é viável para o controle do motor de indução e do servomotor C.A., podendo resolver de modo satisfatório os problemas relacionados ao "chattering''.A última parte do trabalho é dedicada à aplicação do controle em modos deslizantes ao servomotor C.A. Este tipo de máquina vem ganhando grande importância no contexto dos sistemas automatizados, mostrando-se bem adaptada as estratégias propostas