Síntese de Controlador PI Multivariável Baseado em Controle por Modelo Interno e Otimização Multiobjetivo

Abstract

The PID controllers need the tuning of three parameters: the proportional gain, the derivative time and the integral time. With the internal model control (IMC) structure, however, it is possible to obtain PID or PI controllers by tuning only one parameter per control loop. This work presents a simple and efficient implementation of decoupled PI controllers for plants with multiple inputs and multiple outputs with delays based on IMC and multiobjective optimization. The decoupler is designed using the Differential Evolution method. Based on the decoupled system, the IMC tuning rules are used to generate the PI controllers (IMC-PI). This work proposes the application of the algorithm Differential Evolution for Multiobjective Optimization to determine the parameters of the IMC-PI controllers, which makes it possible to obtain a group of efficient solutions with different trade-offs between the set point tracking and the control effort. Resumo: Os controladores PID necessitam do ajuste de três parâmetros: o ganho proporcional, o tempo derivativo e o tempo integral. Com a estrutura de controle por modelo interno (IMC), porém,é possível obter controladores PID ou PI sintonizando apenas um parâmetro por malha de controle. Esse trabalho apresenta uma forma de implementação simples e eficiente de controladores PI desacoplados para plantas com múltiplas entradas e múltiplas saídas com atrasos, baseado no IMC e em otimização multiobjetivo. O desacopladoré projetado utilizando o método de Evolução Diferencial. Com base no sistema desacoplado, são utilizadas as regras de sintonia IMC para gerar os controladores PI (IMC-PI).É proposto nesse trabalho a aplicação do algoritmo Evolução Diferencial para Otimização Multiobjetivo para determinação dos parâmetros dos controladores IMC-PI, o que torna possível a obtenção de um grupo de soluções eficientes com diferentes compromissos entre o rastreamento da referência e o esforço de controle.