Implementação e análise experimental do controle LQG em uma planta MIMO 2-DoF

Página do item simplificado
dc.contributor.advisor-co1SILVA, Daniel Abreu Macedo da
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6083697479212017
dc.contributor.advisor-co1ORCID****
dc.contributor.advisor1SILVEIRA, Antonio da Silva
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1828468407562753
dc.contributor.advisor1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-2698-2677
dc.creatorFARIAS, Sandy Hiorrana Lima
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2297321865293474
dc.creator.ORCID****
dc.date.accessioned2026-04-27T18:47:27Z
dc.date.available2026-04-27T18:47:27Z
dc.date.issued2026-03-06
dc.description.abstractThe design of controllers for multivariable MIMO (Multiple-Input, Multiple-Output) systems, characterized by strong coupling among their multiple inputs and outputs, is inherently more complex. In this context, this work presents the application of a Linear Quadratic-Gaussian (LQG) controller, which integrates the Linear-Quadratic Regulator (LQR) with a Kalman Filter for state estimation, to a physical two-degree-of-freedom (2-DoF) plant called H2-DoF. The controller design is based on state-space modeling, including the implementation of a static DC-gain precompensator and model augmentation to ensure reference tracking. The complete LQG controller was implemented in real time on the physical plant, whose data acquisition hardware was updated with an ESP32 microcontroller and power modules for PWM actuation. The experimental results showed that the LQG strategy could be successfully implemented on the H2-DoF plant, providing system stabilization and satisfactory reference tracking. Thus, the study demonstrates the experimental applicability of the controller in the context of the investigated platform and reinforces the didactic potential of using modern control techniques in real physical systems.
dc.description.resumoO projeto de controladores para sistemas multivariáveis MIMO (Multiple-Input, Multiple Output), caracterizados pelo forte acoplamento entre suas múltiplas entradas e saídas, é intrinsecamente mais complexo. Neste contexto, este trabalho apresenta a aplicação do controlador Linear-Quadrático-Gaussiano (LQG), que integra o Regulador Linear Quadrático (LQR) com um Filtro de Kalman para estimativa de estados, a uma planta física de dois graus de liberdade (2-DoF) denominada H2-DoF. O desenvolvimento do controlador baseia-se na modelagem em espaço de estados, incluindo a implementação de um pré-compensador estático de ganho DC e a augmentação do modelo para garantir o seguimento de referência. A implementação completa do controlador LQG é realizada em tempo real sobre a planta física, que teve seu hardware de aquisição de dados atualizado com um microcontrolador ESP32 e módulos de potência para acionamento via PWM. Os resultados experimentais mostraram que a estratégia LQG pôde ser implementada com êxito na planta H2-DoF, promovendo estabilização e seguimento de referência satisfatório. Desse modo, o estudo demonstra a aplicabilidade experimental do controlador no contexto da plataforma investigada e reforça o potencial didático do uso de técnicas de controle moderno em sistemas físicos reais.
dc.identifier.citationFARIAS, Sandy Hiorrana Lima. Implementação e análise experimental do controle LQG em uma planta MIMO 2-DoF. Orientador: Antonio Da Silva Silveira. 2026. 52 f. Trabalho de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica e Biomédica) – Faculdade de Engenharia Elétrica e Biomédica, Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2026. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/handle/prefix/9495. Acesso em:.
dc.identifier.urihttps://bdm.ufpa.br/handle/prefix/9495
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.source.uriDisponível via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
dc.subjectSistemas MIMO
dc.subjectControle LQG
dc.subjectRegulador LQR
dc.subjectFiltro de Kalman
dc.subjectH2 DoF
dc.subjectMIMO systems
dc.subjectLQG control
dc.subjectLQR regulator
dc.subjectKalman filter
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
dc.titleImplementação e análise experimental do controle LQG em uma planta MIMO 2-DoF
dc.typeTrabalho de Curso - Graduação - Monografiapt_BR

Arquivo(s)

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
TC_ImplementacaoAnaliseExperimental.pdf
Tamanho:
4.25 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.84 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descrição:
Baixar

Aparece na Coleção

Faculdade de Engenharia Elétrica e Biomédica - FEEB/ITEC
Logo do RepositórioLogo do Repositório