Desenvolvimento de uma Turbina Eólica Didática: Identificação, Controle PI LPV-H∞ e Validação Experimental

Abstract

Diversos estudos recentes demonstram a importância de técnicas de controle para geração de energia de forma ecológica. No contexto do sétimo Objetivo para o Desenvolvimento Sustentável (ODS7), desenvolvemos, neste estudo, uma turbina eólica em escala para validação e testes de métodos de controle. Especificamente, discutimos como construir tal protótipo usando equipamentos e materiais de baixo custo (motores DC, circuito ESC, partes impressas em 3D). Aplicamos, por conseguinte, uma abordagem de identificação usual, tipo mínimos-quadrados, a fim de obter um modelo Linear a Parâmetros Variantes (LPV) que descreva as dinâmicas (locais) do kit didático, considerando diferentes perfis de vento. Por fim, projetamos, através de desigualdades matriciais lineares, uma estratégia de controle proporcional-integral (PI) robusta, considerando a minimização da norma H-infinito. Resultados experimentais são apresentados para ilustrar o interesse da plataforma em escala para testes de controle de turbinas eólicas.