Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)

Controle Adaptativo Robusto de Nanoposicionadores Piezoelétricos com Dinâmica de Fase Não-Mínima

Igor Fonseca Albuquerque

Julho/2010

Orientadores:

Liu Hsu Fernando Cesar Lizarralde

Programa:

Engenharia Elétrica

      Piezoatuadores para nanoposicionamento, utilizados em diversas aplicações de microscopia e nanofabricação, apresentam alta resolução e banda passante. No entanto, o controle preciso de tais dispositivos é dificultado pelas características não-lineares de sua dinâmica, tais como histerese e creep.
      Neste trabalho é apresentada a modelagem de um sistema experimental de nanoposicionamento baseado em um atuador piezoelétrico e o projeto de um controlador adaptativo robusto, que inclui um termo de controle por modos deslizante, capaz de realizar o rastreamento de uma trajetória de referência sem a necessidade de um modelo preciso da planta. Uma dificuldade adicional da planta considerada é a sua resposta de fase não-mínima significativa.
      A utilização de um compensador paralelo é proposta para compensar os efeitos instabilizantes desta característica, sobretudo para controle de alto ganho. Resultados experimentais para o rastreamento de trajetórias senoidais de até 100 Hz são discutidos, confirmando o melhor desempenho do sistema usando o algoritmo de controle proposto quando comparado a estratégias sem compensação paralela.