Estudo de métodos para sistemas não lineares multivariáveis representados por modelos de blocos interconectados.

Abstract

Neste trabalho, aborda-se a identificação de sistemas não lineares e sua representação por modelos de blocos interconectados, também conhecidos como modelos orientados a blocos. São empregados os modelos de Hammerstein e de Wiener ao partir da hipótese de que é possível representar o comportamento não linear de um sistema pela junção de dois subsistemas, sendo um dinâmico linear em série com outro estático não linear. Para elaboração desse trabalho, foi realizada uma pesquisa básica, estratégica, descritiva com abordagem qualiquantitativa, com uso do índice da raiz quadrada do erro quadrático médio (do inglês, Root Mean Squared Error) (RMSE), e método hipotético dedutivo, por meio de procedimento de pesquisa bibliográfica e dois estudos de casos. O primeiro caso é um sistema entrada única e saída única (do inglês, Single Input Single Output) (SISO). Neste sistema é identificada a relação entre a potência elétrica aplicada em uma resistência e a consequente alteração da temperatura da reação que ocorre em um reator. O modelo estimado reproduziu adequadamente o comportamento do sistema. O segundo estudo de caso é um sistema de três tanques interconectados múltiplas entradas e múltiplas saídas (do inglês, Multiple Input Multiple Output) (MIMO). Para o caso MIMO, os resultados obtidos indicaram a necessidade da melhoria na identificação da característica estática não linear. As discussões feitas nesse trabalho levaram em conta as vantagens e desvantagens da identificação de modelos em duas etapas utilizando o algoritmo de identificação por subespaços denominado erro da saída multivariável em espaço de estados (do inglês, Multivariable Output-Error State Space) (MOESP) para a parte linear e o ajuste polinomial para descrever o comportamento estático de sistemas não lineares.