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Título: Estudo e comparação de métodos de identificação de sistemas dinâmicos
Autor(es): Stachuk, Paulo Italo
Orientador(es): Prado, Vander Teixeira
Palavras-chave: Identificação
Sistemas dinâmicos diferenciais
Circuitos elétricos
Identification
Differentiable dynamical systems
Electric circuits
Data do documento: 16-Jun-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Cornelio Procopio
Citação: STACHUK, Paulo Italo. Estudo e comparação de métodos de identificação de sistemas dinâmicos. 2016. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2016.
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre alguns métodos de identificação de sistemas dinâmicos. Para a caracterização dos sistemas são aplicados diferentes sinais, tais como: degrau, ondas senoidais e quadradas. São implementadas quatro técnicas gráficas da resposta ao degrau: Ziegler e Nichols, Yuwana e Seborg, Sundaresan e Análise da Resposta Transitória; como resultado é obtido a função de transferência do sistema. Pela aplicação das ondas senoidais e quadradas é obtido a resposta em frequência. Para as ondas senoidais o procedimento é realizado frequência-a-frequência. Para as ondas quadradas, por sua vez, são consideradas diferentes harmônicas ao mesmo tempo, como resultado da análise dos espectros da onda quadrada e do respectivo sinal de saída. A partir da resposta em frequência, a qual é representada como um diagrama de Bode, é extraída a função de transferência do sistema. Todos os métodos são testados experimentalmente em circuitos elétricos passivos, circuitos eletrônicos implementados utilizando amplificadores operacionais e em um servomecanismo CC. Todos os modelos estimados são comparados com os modelos teóricos utilizando os softwares Matlab/Simulink e PSpice. Os métodos são também comparados entre si. O desempenho de cada técnica é avaliado pelo Somatório do Erro Quadrático e pelo Coeficiente de Correlação Múltipla.
Abstract: This work presents a comparative study between some identification methods for dynamical systems. For systems characterization, different signals are applied, such as step function, sine and square waves. Four graphical techniques are implemented using the step response: Ziegler and Nichols, Yuwana and Seborg, Sundaresan and Analysis of Transient Response; as result the system transfer function is obtained. By the application of the sine and square waves, the frequency response is obtained. For sine waves the procedure is done frequency-by-frequency. For square waves, in turn, different harmonics are considered at once, as result of the spectral analysis of the square wave and the respective output signal. From the frequency response, which is represented as a Bode diagram, the system transfer function is extracted. All methods are experimentally tested in electrical passive circuits, electronic circuits implemented using operational amplifiers and a DC servo-mechanism. All estimated models are compared to the theoretical ones by using Matlab/Simulink and PSpice software. The methods are also compared to each other. The performance of each technique is evaluated by the Sum of Squares Errors and Multiple Correlation Coefficient.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27269
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