BR102015020939A2 - método de controle de uma aparelhagem e sistema controlado - Google Patents

Abstract

resumo “método de controle de uma aparelhagem e sistema controlado” trata-se de um método e sistema para o controle de uma aparelhagem (20) que tem uma pluralidade de atuadores (21), uma pluralidade de entradas (22) correspondendo ao estado operacional dos atuadores (21) e a pluralidade de saídas (24) correspondendo a uma condição operacional da aparelhagem (20) de acordo com um controle baseado em modelo e um modelo de aparelhagem (41). o modelo de aparelhagem (41) é reconfigurado durante a operação e o controle baseado em modelo é construído de modo que o controle baseado no modelo se adapte ao modelo de aparelhagem (41) reconfigurado.

Description

“MÉTODO DE CONTROLE DE UMA APARELHAGEM E SISTEMA CONTROLADO” Referencia Cruzada a Pedidos Relacionados [001] Este pedido não provisório reivindica o benefício de prioridade sob 35 U.S.C. § 119(e) quanto ao Pedido de Patente Provisório N° US 62/043744, intitulado “METHOD AND SYSTEM OF ADAPTIVE MODEL-BASED CONTROL FOR MULTIPLE-INPUT MULTIPLE-OUTPUT PLANTS”, depositado em 29 de agosto de 2014, incorporado integralmente ao presente documento a título de referência.

Antecedentes [002] Para aparelhagens de múltiplas entradas e múltiplas saídas, o sistema de controle baseado em modelo apresenta mais do que um objetivo primário para controlar diferenciadas condições operacionais. Em geral, as múltiplas entrada consistem de cabos de controle acionados por atuadores. O sistema de controle baseado em modelo determina os comandos de entrada junto aos múltiplos atuadores em uma aparelhagem de modo a controlarem múltiplos objetivos de controle sob diferenciadas condições operacionais. Como forma de exemplo, uma aparelhagem pode compreender de um motor de jato onde os múltiplos atuadores controlam os processos do motor de jato para produzirem saídas tais como a velocidade da ventoinha, as taxas de pressão, o posicionamento do bocal ou a temperatura do núcleo, os quais correspondem aos múltiplos objetivos de controle, tais como a empuxo, operacionalidade da ventoinha e/ou a operacionalidade do núcleo, e o consumo de combustível. Os atuadores em um sistema de controle MIMO podem apresentar restrições por diversos fatores resultando na perda de um certo nível de controle dos efeitos ou no completo controle dos efeitos nos dados de saídas da aparelhagem. O desempenho do controle baseado em modelo é dependente do modelo de aparelhagem e caso o modelo de aparelhagem não possa capturar certas alterações dinâmicas na aparelhagem incluídas ou induzidas pelas restrições nos atuadores, então, o controle baseado em modelo resultante a partir do modelo pode não controlar a aparelhagem com tais mudanças de forma segura ou estável.

Breve Descrição da Invenção [003] Em um aspecto, uma realização da invenção se refere a um método de controle de uma aparelhagem que tem uma pluralidade de atuadores, uma pluralidade de saídas correspondendo ao estado operacional dos atuadores e uma pluralidade de saídas correspondendo a uma condição operacional da aparelhagem de acordo com um controla baseado em modelo e um modelo de aparelhagem. As saídas são priorízadas para a definição de uma classificação de prioridade de saída e o modo presente de cada pluralidade de atuadores vem a ser determinada para a definição de uma pluralidade de modos de atuadores. Pelo menos uma disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem é construída utilizando-se a classificação de prioridade de saída e os modos de atuador. Em seguida, o modelo de aparelhagem é reconfigurado em tempo real utilizando pelo menos uma referida disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem para adaptar o modelo de aparelhagem junto à classificação de prioridade de saída e aos modos de atuador. O controle baseado no modelo é construído de modo que o controle baseado no modelo adapte a classificação de prioridade de saída e os modos de atuador automaticamente.

[004] Em outro aspecto, uma realização da invenção se refere a um sistema de controle para uma aparelhagem que tem uma pluralidade de saídas correspondendo a uma condição operacional da aparelhagem e a uma pluralidade de atuadores que tem uma pluralidade de entradas correspondendo a uma condição operacional dos atuadores. Um módulo de classificação de prioridade de saída é configurado para priorizar a pluralidade de saídas para determinar uma classificação de prioridade de saída. Um módulo de gerenciamento de modo de atuador é configurado para determinar o modo de cada pluralidade de atuadores para definir uma pluralidade de modos de atuador. Um módulo de gerenciamento é configurado para construir pelo menos uma disposição de fator adaptativo do modelo de aparelhagem utilizando a classificação de prioridade de saída e os modos de atuador. Um módulo de modelo de aparelhagem é configurado para reconfigurar um modelo de aparelhagem utilizando pelo menos uma disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem e um módulo de controle baseado em modelo é configurado para construir um controle baseado em modelo que se adapte a classificação de prioridade de saída e aos modos de atuador de forma automática.

Breve Descrição das Figuras [005] A tecnologia descrita neste relatório pode ser entendida com referência a descrição feita a seguir tomada em conjunto com as figuras desenhadas de acompanhamento onde: A Figura 1 consiste em uma representação de diagrama de blocos de um sistema de controle baseado em modelo de acordo a uma realização da invenção; A Figura 2A consiste em uma representação de diagrama de blocos da lógica de detecção do atuador no limite do módulo de gerenciamento de modo de atuador de acordo com uma realização da invenção; A Figura 2B consiste em uma representação de diagrama de blocos da lógica de identificação de modo de atuador da classificação de prioridade de saída de acordo com uma realização da invenção; A Figura 3 consiste em uma representação de diagrama de blocos da lógica de módulo de gerenciamento de disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem de acordo com uma realização da invenção; A Figura 4A consiste em uma representação de diagrama de blocos da lógica de módulo de controle baseado em modelo adaptativo para controle do tipo de inversão dinâmica de acordo com uma realização da invenção; e A Figura 4B compreende de uma representação de diagrama de blocos da lógica de módulo de controle baseado em modelo adaptativo para controle do tipo de inversão não dinâmica de acordo com uma realização da invenção.

Descrição Detalhada [006] Nos antecedentes e na descrição que se segue, para fins de explicação, numerosos detalhes específicos são estabelecidos de modo a proporcionarem com uma completo entendimento da tecnologia presentemente descrita. Deve ficar evidente ao especialista da área, entretanto, que as realizações específicas podem ser praticas sem a presença desses detalhes específicos. Em outras circunstâncias, as estruturas e dispositivo são apresentados em formato de diagrama de modo a facilitarem a descrição das realizações de exemplo.

[007] As realizações de exemplo são descrias com referência aos desenhos. Esses desenhos ilustram certos detalhes das realizações específicas que implementam um módulo, método, ou produto de programa computacional descritos no relatório. Entretanto, os desenhos não devem ser interpretados como impondo quaisquer restrições que possam estar presentes nos desenhos. O método e o programa computacional desenvolvidos podem ser proporcionados junto a qualquer mídia de leitura computacional para o estabelecimento de suas operações. As realizações podem ser implementadas se empregando um processador de computador existente, ou através de um processador de computador com finalidades específicas incorporadas no mesmo ou uma outra finalidade qualquer, ou via um sistema contendo componentes físicos.

[008] Conforme observado acima, as realizações presentemente descritas podem incluir um produto de programa computacional compreendendo de uma mídia de leitura computacional para conduzir ou apresentar instruções executáveis por máquina ou estruturas de dados ali armazenadas. Tal mídia de leitura por máquina pode consistir de qualquer tipo de mídia disponível, a qual possa ser acessada por um computador genérico ou específico ou outra máquina contendo um processador. Como forma de exemplo, tal mídia de leitura por máquina pode compreender de RAM, ROM, EPROM, EEPROM, CD-ROM, ou outro tipo de armazenagem por disco ótico, armazenagem por disco magnético ou outros dispositivos de armazenagem magnética, ou qualquer outra mídia que possa ser usada para conduzir ou armazenar o código de programa desejado na forma de instruções executáveis por máquina ou estruturas de dados e que possam ser acessadas por um computador genérico ou destinado a funções específicas ou uma outra máquina contendo um processador. Quando a informação é transferida ou provida através de uma rede de trabalho ou uma outra conexão de comunicação (seja com componentes físicos, ou sem fios, ou uma combinação de componentes físicos ou sem fios) junto a uma máquina, a máquina visualizando apropriadamente a conexão como uma mídia de leitura por máquina. Portanto, qualquer tipo de conexão é denominado apropriadamente como uma mídia de leitura por máquina. As combinações com os itens acima são também inclusas no interior do escopo da mídia por leitura computacional. As instruções executáveis por máquina compreendem, por exemplo, de instruções e dados, que levam a um computador genérico, ou um computador de funções específicas, ou a máquinas de processamento de funções específicas a desempenharem uma certa funcionalidade ou grupos de funcionalidades.

[009] As realizações serão descritas no contexto geral das etapas do método que podem ser implementadas em uma realização por meio de um produto de programa incluindo instruções executáveis por máquina, tal como código de programa, por exemplo, na forma de módulos de programa executados por máquinas em ambientes conectados em rede. Em geral, os módulos de programa incluem rotinas, programas, objetos, componentes, estruturas de dados, etc. os quais apresentam o efeito técnico de desempenho quanto a tarefas particulares ou implementam tipos de dados abstratos particulares. As instruções executáveis por máquina, associadas com estruturas de dados, e módulos de programas representam exemplos de códigos de programas para a execução de etapas do método presentemente descrito. A sequência particular de tais instruções executáveis ou estruturas de dados associadas representam exemplos de atos correspondentes para a implementação das funções descritas por tais etapas.

[010] As realizações podem ser praticadas em um ambiente conectado em rede fazendo emprego de conexões lógicas junto a um ou mais computadores remotos incorporando processadores. As conexões lógicas podem incluir uma rede em área local (LAN) e uma rede em área irrestrita (WAN) que se fazem presentes neste relatório como forma de exemplos e não de limitações. Tais ambientes conectados em rede são habituais em grandes escritórios ou em grandes empresas incorporando redes computacionais, intranets e internet e podem fazer uso de uma ampla variedade de diferenciados protocolos de comunicação. Os especialistas da área irão apreciar que tais ambientes conectados em rede computacional vem a abranger, tipicamente, muitos tipos de configurações de sistemas computacionais, incluindo computadores personalizados, dispositivos portáteis, sistemas de multiprocessamento, equipamentos eletrônicos programáveis pelo consumidor ou baseados em microprocessadores, PCs em rede, minicomputadores, computadores de grande porte, e elementos do gênero.

[011] As realizações podem ser praticadas ainda em ambientes computacionais distribuídos onde as tarefas são desempenhadas através de dispositivos de processamento remoto e local que são conectados (seja por conexões com componentes físicos, conexões sem fios, ou por uma combinação de conexões sem fios ou com componentes físicos) através de uma rede de comunicação. Em um ambiente computacional distribuído, os módulos de programa podem se localizar tanto nos dispositivos de armazenagem em memória remota como local.

[012] Um sistema de exemplo para a implementação global ou de porções das realizações de exemplo pode vir a incluir um dispositivo computacional genérico na forma de um computador, incluindo uma unidade de processamento, uma memória do sistema, e um barramento de sistema, que acopla os diversos componentes do sistema incluindo a memória do sistema junto à unidade de processamento. A memória do sistema pode incluir memória somente de leitura (ROM) e memória de acesso aleatório (RAM). O computador pode incluir ainda um drive de disco rígido magnético para a leitura e escrita a partir de um disco rígido magnético, um drive de disco magnético para a leitura e escrita junto a um disco magnético removível, e um drive de disco ótico para leitura e escrita junto a um disco ótico removível, tal como um CD-ROM ou outras mídias óticas. Os drives e suas mídias de leitura por máquina associadas proporcionam com armazenagem não volátil de instruções executáveis por máquina, estruturas de dados, módulos de programas e outros dados para o computador.

[013] Deve ser entendido que a palavra “atuador” pode consistir virtualmente de qualquer dispositivo capaz de influir no estado de uma aparelhagem para controlar um ou mais graus de liberdade do mesmo. Tal atuador pode compreender de um motor, rosca acionando motor, um cilindro hidráulico, uma bomba ou válvula controlando uma corrente de ar, um aquecedor térmico, um compressor ou gerador de sucção ou outro dispositivo de atuação.

[014] Deve ser entendido que a palavra “aparelhagem “ se refere a um sistema controlado por um sistema de controle. Por exemplo, a aparelhagem pode ser feita de uma aeronave, nave espacial, veículo de lançamento ao espaço, satélite, míssil, munição guiada, automóvel, ou outro tipo de veículo. Tal aparelhagem pode consistir também de um sistema de frenagem, um motor, uma transmissão, ou uma suspensão ativa, ou outro subsistema de veículo. A aparelhagem pode consistir de uma instalação de fabricação ou de uma instalação de central de força. Em regra, a aparelhagem pode consistir virtualmente de qualquer tipo de sistema de controle.

[015] Deve ser entendido ainda que a palavra “módulo” conforme utilizado neste relatório consiste em um elemento ou bloco de construção do para desempenhar uma função do. Tais módulos pode se apresentar na forma de software, hardware, firmware ou uma combinação dos mesmos.

[016] Deve ser ainda entendido que o termo “durante a operação” conforme utilizada neste relatório consiste do processo ou operação ocorrendo em tempo real ou enquanto a aparelhagem sob controle se encontra em funcionamento.

[017] Com referência agora à Figura 1, tem-se a apresentação de um 10 destinado a uma aparelhagem controlada 20 que tem uma pluralidade de atuadores 21 para o controle de um ciclo de aparelhagem 23, O 10 compreende de um módulo de controle baseado em modelo adaptativo 30 e de um módulo de reconfiguração durante a operação de modelo de aparelhagem 40 apresentando um modelo de aparelhagem adaptativa 41 e um modelo de aparelhagem nominal 43. A aparelhagem 20 recebe múltiplos comandos de entrada de aparelhagem 22, correspondendo ao estado operacional dos atuadores 21 gerando múltiplas saídas de aparelhagem 24 correspondendo às condições operacionais da aparelhagem 20 advindas dos comandos de entrada de aparelhagem 22 e do ciclo de aparelhagem 23. O sistema de controle baseado em modelo adaptativo 10 calcula os múltiplos comandos de entrada de aparelhagem 22 para controlar as múltiplas saídas de aparelhagem 24, conhecidos como controle das múltiplas entradas e múltiplas saídas (MIMO). Cada múltiplo comando de entrada de aparelhagem 22 aciona uma saída de atuador e qualquer saída de atuador pode afetar as múltiplas saídas de ciclos e daí em diante, os múltiplos comandos de entrada de aparelhagem 22 obtém o controle da aparelhagem 20 apresentando múltiplas saídas de aparelhagem 24. O módulo de reconfiguração durante a operação de modelo de aparelhagem 40 recebe indicações da condição operacional através dos sinais de saída de aparelhagem 42 a partir da aparelhagem 20 bem como outras entradas da condição operacional 58 externas ao sistema de controle baseado em modelo adaptativo 10 para a geração de entradas de modelo 36 apresentando entradas de modelo nominal 38 e entradas de modelo adaptativo 37. O módulo de controle baseado em modelo adaptativo 30 recebe múltiplas entradas apresentando entradas de modelo nominal 38 e entradas de modelo adaptativo 37. O módulo de controle baseado em modelo adaptativo 30 recebe múltiplas entradas incluindo um erro de rastreio de saída entre as referências de saída desejadas 32 e as alimentações de saída 34 das atuais saídas de aparelhagem 24, entradas de modelo 36 e alimentação de estado de aparelhagem 35 e faz uso dessas entradas para construir um controle baseado em modelo adaptativo para calcular os comandos de entrada de aparelhagem 22 de forma a chegar às desejadas saídas de aparelhagem 24.

[018] O sistema de controle baseado em modelo adaptativo 10 compreende também de um módulo de controle baseado em modelo adaptativo 50, um módulo de gerenciamento de modo de atuador 60, e de um módulo baseado no conhecimento de erro de modelo 70.

[019] O módulo de classificação de prioridade de saída 50 é configurado para receber as saídas indicativas da condição operacional 56 a partir das saídas de aparelhagem 24 assim como outras entradas da condição operacional 58 externas ao sistema de controle baseado em modelo adaptativo 10 para proporcionar com as prioridades externas 52 junto às saídas de aparelhagem 24. O módulo de classificação de prioridade de saída 50 consiste em uma função das condições operacionais da aparelhagem e pode variar dependendo da condição operacional. As prioridades da saída 52 são predeterminadas com base nas condições operacionais e classificadas de 1 a N (onde N compreende do número de saídas de aparelhagem 24 da aparelhagem 20) em uma ordem indo da prioridade mais elevada para a prioridade mais baixa para todas as saídas de aparelhagem 24. Caso existam duas saídas de aparelhagem 24 que apresentem a mesma prioridade dentro de uma dada condição operacional, essas prioridades são especificadas em uma ordem mais elevada do que a outra.

[020] O módulo de gerenciamento de modo de atuador 60 é configurado para receber o dado de atuador 66 presente a partir dos atuadores 21 e o dado de atuador 68 previsto a partir do módulo de reconfiguração durante a operação de modelo de aparelhagem adaptativa 40 e utilizar a lógica de detecção e identificação para determinar o modo corrente de cada um dos atuadores 21 e proporcionar com uma indicação de modo de atuador 62 para cada um dos atuadores 21. O dado de atuador corrente 66 é determinado com o uso de sensores e pode incluir, sem qualquer restrição as posições, taxas, falhas críticas, modos operacionais, ou falhas de monitoração. O dado de atuador 68 previsto é determinado pelo uso do modelo de aparelhagem 43 nominal e pode incluir sem qualquer restrição posições, taxas de giro, tolerâncias e limites. O modo corrente de cada um dos atuadores 21 pode ser definido como um atuador sem restrições em um modo irrestrito de atuador ou um atuador com restrições em um modo restrito de atuador.

[021] A indicação de modo de atuador 62 pode ser classificada em grupos representando o modo de cada um dos atuadores 21. Os atuadores com restrição 21 em um modo restrito de atuador podem ser definido como um modo fixo de atuador compreendendo de atuadores 21 permanecendo em uma posição fixa devido aos atuadores 21 estarem em um limite operacional (no limite), em função de uma falha crítica do atuador, e/ou devido à perda de um sinal de monitoração da posição do atuador. Os atuadores com restrições 21 em um modo restrito de atuador podem ser também definidos como atuadores 21 que se apresentam em um modo de movimentação quase livre de atuador compreendendo dos atuadores 21 que se apresentam movendo e sendo desviados da coordenação nominal com o restante dos atuadores 21 e as saídas de aparelhagem 24, ou seja, através de separadamente seguirem uma agenda transiente restringindo o restante do sistema de controle MIMO dentro de um certo grau. Os atuadores 21 em um modo irrestrito de atuador consistem dos atuadores 21 em um modo de movimentação arbitrário para atuador se movimentando livremente e preservando a coordenação nominal com o restante dos atuadores 21 e as saídas de aparelhagem 24.

[022] A Figura 2A apresenta a lógica de detecção no limite do atuador 100 do módulo de gerenciamento de modo de atuador (mostrado na Figura 1) utilizado para detectar no caso do atuador se encontrar no limite e para gerar uma indicação de no limite de atuador 108. A lógica de detecção no limite do atuador 100 faz uso do dado corrente de atuador 66 e do dado previsto de atuador 68, comparando os blocos 102, 104, e blocos OU 106 para gerar a indicação no limite de atuador 108. As posições de atuador correntes e as posições de atuador previstas são comparadas com os limites e tolerâncias mínima e máxima de atuador com o emprego de blocos de comparação 102, 104 para a determinação quanto a se as posições de atuador correntes e previstas se encontram acima ou abaixo dos limites de atuador levando em conta as tolerâncias de limites. A indicação no limite de atuador 108 vem a ser gerada pela determinação de se as posições de atuador corrente ou prevista se encontram tanto acima quanto abaixo dos limites de atuador, levando em conta as tolerâncias de limite com o uso dos bloco OU 106.

[023] A Figura 2B apresenta a lógica de identificação de modo de atuador 200 do módulo de gerenciamento de modo de atuador (Figura 1) utilizado para identificar o modo de cada atuador e gerar a indicação de modo de atuador 62. A indicação de modo de atuador 62 pode ser representada como: 0 = Modo Fixo 1 = Modo Quase livre 2 = Modo Livre [024] A lógica de identificação de modo de atuador 200 utiliza a indicação no limite de atuador (Figura 2A), uma indicação de falha crítica de atuador, uma indicação de falha na monitoração do posicionamento de atuador e indicação de agenda transiente quanto ao atuador para gerar a indicação de modo de atuador 62. A indicação de falha crítica de atuador e a indicação de falha na monitoração do posicionamento do atuador são detectadas com base no dado corrente de atuador (Figura 1) e são assumidas como uma indicação conhecida. A indicação de agenda transiente de atuador é ainda advinda do dado corrente de atuador (Figura 1) inerente ao dado de comando de atuador especificado por controle. Um bloco OU 202 determina se uma falha crítica, no limite, ou falha na monitoração de posicionamento de atuador se apresenta em um modo quase livre. Um primeiro bloco de decisão 204 libera saídas caso um atuador se encontre em um modo fixo ou modo livre e um segundo bloco de decisão 210 libera a saída da indicação de modo de atuador 62 correspondendo ao modo determinado dos atuadores.

[025] Com referência novamente a Figura 1, o módulo com base no conhecimento do erro de modelo 70 é configurado para receber as saídas indicativas de condição operacional 56 a partir das saídas de aparelhagem 24 assim como outras entradas de condição operacional 58 externas ao sistema de controle baseado em modelo adaptativo 10 para gerar uma indicação de erro de modelo 72. O módulo baseado no conhecimento de erro de modelo 70 pode ser gerado com base em análise fora do circuito, testes, e outros dados. Os erros de modelo pode estar proximamente correlacionados com certas condições operacionais que em geral refletem a margem de espaço válido para o modelo linearizado. O módulo baseado no conhecimento de erro de modelo 70 proporciona a indicação de erro de modelo 72 para indicar qual tipo de erro de modelo existe e salientar as alterações no modelo de aparelhagem predeterminadas que podem ser necessárias. A indicação de erro de modelo 72 podem ser indicativas de um erro de modelagem conhecido ou de um impacto dinâmico sem modelagem conhecida que pode vir a afetar uma saída de aparelhagem 24. A indicação de erro de modelo 72 pode ser representada como: 0 = Nominal (sem erro de modelagem) 1 = Erro de Modelagem Conhecido 2 = Impacto Dinâmico Sem Modelagem Conhecida [026] O sistema de controle baseado em modelo adaptativo 10 compreende ainda de um módulo de gerenciamento de disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 80 configurado para receber a indicação de modo de atuador 62, as prioridades de saída 52 e a indicação de erro de modelo 72 para construir e liberar saídas das disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82. A módulo de gerenciamento de disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 80 determina as regras para o gerenciamento das disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 representativo das alterações de aparelhagem identificadas a partir da indicação de modo de atuador 62, das prioridades de saída 52 e da indicação de erro de modelo 72.

[027] O módulo de reconfiguração durante a operação de modelo de aparelhagem adaptativa 40 faz uso das disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82, de modo que matematicamente reconfigura o modelo de aparelhagem adaptativa 41 para representar as mudanças de aparelhagem indicadas pela indicação de modo de atuador 62, prioridades de saída 52 e indicação de erro de modelo 72. O módulo de reconfiguração durante a operação de modelo de aparelhagem adaptativa 40 gera as entradas de modelo adaptativo 37 que contém os cálculos baseados no modelo de aparelhagem adaptativa reconfigurado 41 assim como as entradas de modelo nominal 38 contendo os cálculos com base no modelo de aparelhagem nominal 43.

[028] O módulo de controle baseado em modelo adaptativo 30 se adapta matematicamente ao módulo de reconfiguração durante a operação de modelo de aparelhagem adaptativa 40 para construir um controle baseado em modelo para determinar os comandos de entrada de aparelhagem 22 através do uso da lógica, incorporando o modelo de aparelhagem nominal 43 obtido através das entradas de modelo nominal 38 e do modelo de aparelhagem adaptativa 41 obtido através das entradas de modelo adaptativo 37 ou uma combinação dos mesmos, efetuando assim a adaptação de controle em tempo real. Ao ter-se esse procedimento, o módulo de controle baseado em modelo adaptativo 30 assume o modelo de aparelhagem adaptativa 41 de modo a adaptar automaticamente as mudanças na aparelhagem. O módulo de controle baseado em modelo adaptativo 30 pode isolar os atuadores 21 em um modo restrito de atuador a partir das saídas de aparelhagem 24 de maior prioridade a partir de um conjunto de saída de prioridade mais elevada, efetuando assim o controle com base no modelo em tempo real que adapte as alterações de aparelhagem enquanto que maximizando a capacidade dos atuadores em Modo Livre 21 e isolando os atuadores ineficientes 21 do sistema de controle. O módulo de controle baseado em modelo adaptativo 30 pode ainda retornar os atuadores 21 isolados em um modo restrito de atuador para um modo sem restrição ao atuador de modo a integrar os atuadores isolados 21 dentro das saídas de aparelhagem de maior prioridade 24 no conjunto de liberações de maior prioridade e no sistema de controle.

[029] Deve ser entendido que qualquer controle baseado em modelo pode ser usado para adaptar as mudanças de aparelhagem de modo a efetuar a adaptação de controle em tempo real, tal como inversão dinâmica, regulador quadrático-linear (LQR), Linear-Quadrático-Gaussiano (LQG), recuperação de transferência de enlace (LTR) ou programação quadrática (QP).

[030] Os procedimentos de projeto, as abordagens e exemplos do sistema de controle baseado em modelo adaptativo 10 são descritos adiante.

[031] Um modelo de espaço de estado compreende de um modelo matemático de um sistema físico na forma de um conjunto de variáveis de entrada, saída e estado relacionadas por equações diferenciais de primeira ordem. Em regra, um modelo de aparelhagem pode ser representado por um modelo de espaço de estado: (equação 1a) (equação 1b) [032] Quando se usando um modelo de regulador quadrático-linear (LQR) para a geração do controle baseado em modelo, caso o objetivo de controle seja efetuar com que a saída y monitore a referência de saída yr, o estado de perturbação definido como e onde então, o modelo de espaço de estado (Equações 1a e 1b) pode ser transformado em um modelo de perturbação: (equação 2) [033] Onde [034] Introduzindo a função de custo quadrática: (equação 3) [035] Fornece o controle otimizado: (equação 4) [036] Onde compreende a solução da equação algébrica de Riccati: [037] Quando levando em consideração os distúrbios na aparelhagem, o modelo de aparelhagem pode ser representado pelo modelo de espaço de estado no formato de perturbação mostrado adiante; (equação 5a) (equação. 5b) [038] Onde as perturbações são definidas como: [039] Quando se utilizando a inversão dinâmica de desacoplamento de modelo de controle para a geração do controle baseado em modelo, considerando que o grau relativo de cada saída seja 2, onde (equação 6) [040] Uma matriz de mapeamento de entrada-saída também denominada de matriz de modelo de aparelhagem ou matriz de desacoplamento é definida como: (equação 8) [041] A resposta arbitrária da aparelhagem é representada como: (equação 9) [042] A resposta da aparelhagem compreende de duas partes: a resposta de entrada ou a resposta forçada e a resposta arbitrária. A resposta da aparelhagem é representada como: (equação 10) [043] A entrada de controle u impacta somente a resposta de entrada de aparelhagem via a matriz de mapeamento de entrada-saída E e a resposta arbitrária de aparelhagem é independente da entrada de controle u. A (equação 7) apresenta a matriz de entrada de modelo B aparece somente na matriz de mapeamento de entrada-saída E. Para complementar o controle da resposta de aparelhagem, um controle necessita de atuar reagindo a resposta arbitrária enquanto que configurando a resposta de aparelhagem desejada via a resposta de entrada. Quando se utilizando a inversão dinâmica para se projetar o controle baseado em modelo, uma pseudoentrada v pode ser usada e o controle pode ser escolhido como: (equação 11) [044] Quando se substituindo a (equação 11) com a (equação 10), a resposta da aparelhagem é desacoplada em uma relação linear de entrada-saída: (equação 12) [045] Com uma relação linear de entrada-saída, pode ser aplicada qualquer abordagem de modelo de controle de entrada e saída simples (SISO) junto à (equação 12) de modo que a saída monitore uma referência de saída. Caso a resposta desejada seja delineada como: (equação 13) [046] Onde os coeficientes k1 e kO são calculados com base nos polos λ selecionados desejados de cada enlace SISO da resposta de aparelhagem desacoplada, substituindo em seguida a (equação 5b) e a (equação 6) na (equação 13) fornecendo: (equação 14) [047] Onde ο λ representa dos polos desejados de cada enlace SISO da resposta de aparelhagem desacoplada.

[048] Comparando-se a equação 14 com a equação 10 fornece o controle de desacoplamento baseado em modelo: (equação 15) [049] A partir da equação 4, o controle otimizado baseado em modelo é: (equação 16) [050] Onde o ganho de controle otimizado é calculado com base nos parâmetros de modelo A, B, e C.

[051] A partir da equação 15, o controle de desacoplamento de inversão dinâmica com base no modelo genérico é: [052] Onde [053] O ganho de controle apresenta quatro partes, a parte de desacoplamento E é baseada nos parâmetros de modelo A, B, e C. As partes de cancelamento de resposta arbitrária Kx e Kd são baseadas nos parâmetros de modelo A, Bd , C e Dd e os parâmetros de modelo para resposta dinâmica desejada. A parte de rastreio de saída Kv é baseada nos parâmetros de modelo selecionado para o rastreio de saída desejada.

[054] As alterações de aparelhagem são consideradas como sendo provocadas pelas alterações de entrada, ou seja, as mudanças de modo de atuador e as transições de prioridade de saída. As mudanças de modo de atuador podem ser caracterizadas completamente por B e são representadas somente por B e as transições de prioridade de saída de controle podem ser representadas somente por C, ou seja, em geral, as mudanças de aparelhagem são para serem capturadas pelas disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 via a matriz de entrada B e a matriz de saída C, [055] As disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 aplicadas a B e C podem representar as alterações de modo de atuador coerentes e destinadas a liberar completamente as transições de prioridade, de modo que o módulo de controle baseado em modelo adaptativo 30 resultante possa assumir automaticamente as alterações de aparelhagem capturadas pelo modelo de aparelhagem adaptativa 41 com o B e C adaptativos (entradas de modelo adaptativo 37). Esta abordagem genérica se aplica a qualquer controle baseado em modelo.

[056] Um modelo de aparelhagem controlado é normalmente construído com base nas condições operacionais nominais e as prioridades de controle de saída são predeterminadas com base nas condições operacionais nominais. Para um sistema de controle multivariável, a matriz de modelo de aparelhagem é disposta com base na presença de pares dominantes predeterminados. Caso uma entrada de controle apresente um efeito de controle maior em uma saída em maior efeito do que as demais entradas de controle, e esta entrada de controle apresente o maior efeito de controle nesta saída em relação às demais outras saídas, então esta entrada de controle e esta saída compreendem de um par dominante, e a relação deste termo é colocada na linha diagonal principal da matriz de modelo. Em alguns casos, a matriz de modelo compreende dos pares dominantes para todos os pares de entrada-saída, definindo a matriz de modelo como o conjunto completo de pares dominantes. Nos outros casos, a matriz de modelo consiste dos pares dominantes para some alguns dos pares de entrada-saída, definindo a matriz de modelo como um conjunto parcial de pares dominantes. Nos casos genéricos, a matriz de modelo não compreende de quaisquer dos pares genéricos para pares de entrada-saída, definindo-se a matriz de modelo como um conjunto zerado de pares dominantes.

[057] Em um exemplo ilustrativo, um sistema de controle de multivariáveis apresenta quatro atuadores de controle 21 definindo quatro entradas; u-ι, u2, u3, u4, quatro saídas: y1t y2, y3, y4 e uma matriz de modelo de entrada-saída E onde o modelo de mapeamento de entrada-saída de aparelhagem pode ser representado como: [058] Na matriz de modelo (ui , yi) consiste em um par dominante, caso , para qualquer /= 1, 2, 3, 4 e j= 1, 2, 3, 4, onde A matriz de modelo consiste em um conjunto completo de pares dominantes caso ,para todos / = 1, 2, 3, 4 e j = 1, 2, 3, 4 onde [059] Com base em situações diferenciadas envolvendo a indicação de modo de atuador 62, as prioridades de saída 52, e uma indicação de erro de modelo 72, o módulo de gerenciamento de disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 80 pode seguir regras diferenciadas na construção das disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 e o par dominante para pares de entrada-saída entrarem em efeito.

[060] No caso 1, onde um atuador se apresenta no modo fixo, a regra compreende: separação do par de entrada-saída formado por este atuador de modo fixo e corrente da saída de aparelhagem de menor prioridade 24 a partir da aparelhagem controlada MIMO 20 restante.

[061] Caso o atuador seja fixado devido ao atuador estar normalmente no limite, ele pode ser tratado tanto como a entrada de distúrbio conhecida para o subsistema MIMO de ordem reduzida ou não como a entrada de distúrbio conhecida junto ao subsistema MIMO de ordem reduzida. Os efeitos de ambas maneiras são equivalentes uma vez que a entrada incrementada de atuador é 0 quando este é fixado no modo fixo. Entretanto, caso o atuador se encontre no modo fixo devido a uma falha funcional crítica de atuador ou a perda de sinal de posicionamento, ele não deve ser tratado como a entrada de distúrbio conhecida junto ao subsistema MIMO devido ao comportamento dinâmico do atuador poder ser imprevisível até em realidade alcançar a sua posição fixa predeterminada.

[062] No caso 2 onde um atuador se encontra no modo quase livre movimentando-se ao longo de uma agenda transiente, duas diferenciadas regras podem ser aplicadas. Caso as saídas de aparelhagem 24 apresentem prioridades distintas a despeito da existência de pares dominantes ou não, a regra consiste: na separação do par de entrada-saída formado por este atuador de movimentação quase livre e corrente da saída de aparelhagem de mais baixa prioridade 24 a partir da aparelhagem controlada MIMO 20 restante. O subsistema de ordem reduzida é selecionado pela especificação do conjunto de maior prioridade de saídas de aparelhagem 24 a ser associado com os atuadores de movimentação arbitrária 21.

[063] O atuador de movimentação quase livre deve ser tratado como uma entrada de distúrbio conhecida junto ao subsistema MIMO de ordem reduzida.

[064] Caso algumas saídas de aparelhagem 24 apresentem as mesmas ou prioridades similares, a regra consiste em: separar o par entrada-saída formado por este atuador de movimentação quase livre e uma liberação na corrente saída de aparelhagem de prioridade mais baixa 24 ajustado a partir da aparelhagem controlada MIMO 20 restante. Esta saída de aparelhagem 24 deve ser escolhida de modo que os pares dominantes dos atuadores de movimentação arbitrária e as saídas de aparelhagem 24 associadas possam ser preservados tanto quanto o possível.

[065] No caso 3 onde uma dinâmica sem modelagem conhecida ou um erro de modelagem conhecido apresentem um impacto adverso junto às interações de atuadores 21 e saídas de aparelhagem 24, a regra consiste em: estabelecer valores específicos predeterminados para os elementos das disposições adaptativas de modelo correspondendo aos atuadores envolvidos 21 e/ou as saídas de aparelhagem 24.

[066] Caso a aparelhagem 20 não compreenda de quaisquer dos casos listados acima, as disposições de fator adaptativo do modelo de aparelhagem 82 devem preservar os seus valores determinados.

[067] Sem restrições, assume-se que um modelo de espaço de estado genérico de uma aparelhagem apresenta as dimensões a seguir: utilizadas pelos exemplos a seguir e com o modelo de aparelhagem adaptativa 41 apresentando a matriz de estado A, a matriz de entrada B e a matriz de saída C que consistem: [068] Considerando que todas as saídas apresentam um grau relativo de 2, a matriz de desacoplamento E consiste: [069] As disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 necessitam de representarem as mudanças de aparelhagem causadas pelo erro de modelo e/ou pelas alterações de modo de atuador e as transições de prioridade de saída, portanto, seis disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 são selecionadas: Disposição de Fator Adaptativo de Entrada de Erro de Modelo , Disposição de Fator Adaptativo de Saída de Erro de Modelo para adaptação de erro de modelo, Disposição de Fator Adaptativo de Alteração de Entrada de Modelo Disposição de Fator Adaptativo de Alteração de Saída de Modelo , para a separação de atuadores de movimentação quase livre a partir do modelo de aparelhagem MIMO restante, Disposição de Fator Adaptativo ID de Entrada de Distúrbio Conhecido de Modelo e Disposição de Fator Adaptativo ID de Saída de Distúrbio Conhecido de Modelo para tratamento dos atuadores de movimentação quase livre como as entradas de distúrbio conhecidas junto ao modelo de aparelhagem MIMO restante.

[070] apresentam o mesmo tamanho da matriz de entrada de modelo B. apresentam o mesmo tamanho da matriz de saída de modelo C.

[071] Para dinâmica de controle baseado em modelo do tipo de inversão, as disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 para o método adaptativo de modelo específico são denominadas como : as quais apresentam o mesmo tamanho da matriz de desacoplamento de modelo de entrada-saída E.

[072] Na operação nominal, todas as disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 preservam os seus valores determinados conforme abaixo: [073] Onde os elementos das Disposições de Fator Adaptativo de Modelo podem assumir os vaiores tanto como 1 ou 0, e os elementos das Disposições de Fator Adaptativo de Erro de Modelo podem assumir os valores na faixa de [0, 100], [074] As etapas para a determinação das disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 são listadas abaixo fazendo uso de um exemplo ilustrativo.

[075] A utilização da mesma aparelhagem 4x4 de exemplo conforme mencionado acima, assume que o atuador de número 2 se encontra no modo de movimentação sem liberdade e a saída 4 apresenta a prioridade mais baixa que todas as saídas apresentam um grau relativo de 2 e que a indicação de erro de modelo 72 é 0. Com base nas regras para o caso 1 ou para o caso 2, o par de entrada-saída de u'2 e 3,4 necessita de ser separado do controle MIMO restante, segue que: (a) preservam os seus valores determinados; C· = o (b) é escolhido de modo que m e o restante dos elementos em Ca permanecem iguais como o nominal após o produto C com o elemento, ou seja: f> — fij (c) é escolhido de modo que C2 e o restante dos elementos Ba em permanecem iguais como o nominal após o produto de e B com o elemento, ou seja (d) Para o controle de desacoplamento de inversão dinâmica específica é escolhido de modo que e o restante dos elementos em Ea permanecem iguais ao nominal após o produto de e E, ou seja: i Λ [076] Observe agora que Uz é separado da aparelhagem 3x3 restante, Uz necessita de ser considerado como uma entrada de distúrbio conhecido junto às saídas: uma vez que “2: é tanto igual a zero (em uma posição fixa) ou igual a seu valor predeterminado de referência agendado transiente (em um modo de movimentação quase livre). As contribuições de entrada de distúrbio conhecidas junto à necessitam de serem removidas de conforme seja utilizado para calcular o controle líquido para a ordem reduzida restante do controle MIMO, o que leva a: (e) é escolhido de modo que e o restante dos ( elementos em sejam iguais a 0, ou seja: (f) é escolhido de modo que e o restante dos elementos em são iguais a 0, ou seja: (g) Para o controle de desacoplamento de inversão dinâmica específica, é escolhido de modo que e o restante dos elementos em Ekdsejam iguais a 0, ou seia: [077] Com referência agora a Figura 3, tem-se a apresentação de um realizador de decisão de disposição de fator adaptativo de modelo 300 utilizado pelo módulo de gerenciamento de disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 80 mostrado na Figura 1. As disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 são formados na sequência especificada pelo realizador de decisão de disposição de fator adaptativo de modelo 300 utilizando a indicação de erro de modelo 72, o indicador de modo de atuador 62 e as prioridades de saída 52. Caso o indicador de erro de modelo 72 seja 0, as disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 incorporando valores determinados são diretamente passados através de verificação do CASO 3 para o CASO 1. Caso contrário, as regras predeterminadas para o CASO 3 são aplicadas a com base no valor da indicação de erro de modelo e os fatores adaptativos de modelo resultantes são passados para verificação do CASO 1. Caso a indicação de modo de atuador 62 seja 0, as regras predeterminadas para o CASO 1 são aplicadas para e os fatores adaptativos de modelo resultantes são passado para a verificação do CASO 2. Caso a indicação de modo de atuador 62 seja 1, as regras predeterminadas para o CASO 2 são aplicadas para para o controle baseado em modelo do tipo de inversão dinâmica e as disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 resultantes são passadas ao módulo de reconfiguração durante a operação de modelo de aparelhagem adaptativa 40 mostrado na Figura 1. Caso a indicação de modo de atuador 62 não seja 0 ou 1, então preservam os seus valores determinados.

[078] Com referência novamente À Figura 1, o módulo de reconfiguração durante a operação de modelo de aparelhagem adaptativa 40 é utilizado para o controle baseado no modelo genérico. A partir da equação 1, o modelo de aparelhagem nominal compreende: (equação 19a) (equação 19b) [079] A aplicação das disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem de entrada e saída 82 fornece: (equação 20a) (equação 20b) [080] Com o emprego do controle LQR, o modelo incrementado adaptativo aumentado resultante para o controle otimizado é: [081] Tratar Ufeí®como um estado constante representado por fornece para o modelo incrementado adaptativo aumentado com: (equação 21 b) [082] O emprego do controle de inversão dinâmica a partir da equação 5 fornece o modelo de aparelhagem nominal: (equação 22a) (equação 22b) [083] A resposta da aparelhagem nominal vem a ser: (equação 23) [084] E a resposta arbitrária vem a ser: (equação 24) [085] A aplicação das disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem de entrada e saída 82 junto à matriz de saída Cea matriz de entrada B fornece com o modelo adaptativo genérico: (equação 25a) (equação 25b) [086] Empregando-se o controle baseado em modelo de inversão dinâmica e considerando que todas as saídas apresentam um grau relativo de 2, a partir da equação 10, a resposta de aparelhagem vem a ser: (equação 26) [087] Onde apresentam as mesmas dimensões de B, apresentam as mesmas dimensões de C.

[088] forma a ordem reduzida restante do modelo de mapeamento de entrada-saída MIMO a partir de onde o atuador em um modo de movimentação sem liberdade vem a ser separado. O descreve a contribuição do atuador em um modo de movimentação sem liberdade para cada saída da ordem reduzida restante do sistema MIMO, Ukd representa a entrada de atuador em um modo de movimentação sem liberdade separado do “ restante, porém atuando com uma entrada de distúrbio conhecida junto à aparelhagem controlada MIMO restante. A resposta arbitrária consiste: (equação 27) [089] No método específico para o controle de desacoplamento baseado na inversão dinâmica, as disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 são aplicadas à matriz de desacoplamento e de modo que o modelo de aparelhagem adaptativa 41 possa representar as mudanças do modo corrente nos atuadores 21 e as transições de prioridade de saída na resposta de entrada. Segue que o controle baseado em modelo resultante pode assumir automaticamente as mudanças de aparelhagem capturadas pelo modelo de aparelhagem adaptativa 41 com a matriz de desacoplamento adaptativo E. Este método específico aplica o controle baseado em modelo do tipo de inversão dinâmica na situação em que a matriz de desacoplamento apresente um conjunto completo de pares dominantes.

[090] Através da aplicação das disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem de entrada e saída 82 junto à resposta de entrada de aparelhagem ao invés da matriz de entrada de modelo de aparelhagem original e a matriz de saída, ou seja, a partir da equação 23, a resposta da aparelhagem nominal é aumentada na resposta de aparelhagem adaptativa como: (equação 28) [091] O a forma a ordem reduzida restante do modelo de mapeamento de E/S da aparelhagem MIMO a partir de onde o atuador em um modo de movimentação sem liberdade vem a ser separado, O Ekd descreve a contribuição do atuador em um modo de movimentação sem liberdade para cada saída restante na ordem reduzida do sistema MIMO, Mfedrepresenta a entrada de atuador em um modo de movimentação sem liberdade separado do .*v u restante.

[092] A partir da equação 28, a matriz de saída C não apresenta um fator adaptativo na resposta arbitrária, A resposta arbitrária é ainda a mesma como a resposta arbitrária no caso nominal. Este certo erro de desencontro de aparelhagem-modelo pode ser desprezível para o método de modelo adaptativo específico caso a aparelhagem apresente estabilidade dinâmica zero e um conjunto completo de pares dominantes.

[093] Importa se assegurar que uma transição suave do controle de desacoplamento adaptativo contendo os atuadores em modo de transição entre uma movimentação arbitrária e um modo de movimentação sem liberdade. Por transição de modo de atuador quer se implicar em que o atuador vem a apresentar transição entre estar sob um controle MIMO nominal e estar separado do controle MIMO restante ou vice-versa.

[094] De modo a ter-se uma transição suave de controle baseado no modelo adaptativo, a separação de um par de entrada-saída deve assegurar que a entrada e saída no par alvo não venha a impactar qualquer das entradas e saídas no controle MIMO restante quando separadas do controle MIMO restante. Além disso, a entrada e saída do par alvo deve dar início a interação uns com os outros e o restante das entradas e saídas do controle MIMO conforme sob as condições operacionais nominais quando o par alvo é trazido de volta para o controle MIMO.

[095] Para o controle baseado no modelo do tipo de inversão dinâmica, a principal preocupação da transição suave de controle compreende da transição entre Ea e E devido a E ou Ea consistirem em uma posição de denominador. Por outro lado, Ea deve apresentar uma condição inicial apropriada para o par de entrada-saída em separado de modo que quando o par é trazido ao controle MIMO, Ea pode efetuar a transição de forma suavizada para a operação nominal £.

[096] A transição suavizada de controle de desacoplamento do tipo de inversão dinâmica é alcançada em uma maneira onde junto à última etapa da reconfiguração durante a operação do modelo de aparelhagem adaptativa 41, quando o par atuador de movimentação sem liberdade e a saída de prioridade mais baixa são separadas do controle MIMO restante, a relação entre a saída e entrada no par separado sendo calculada no mapeamento de entrada-saída ou na matriz de desacoplamento com base nos cálculos de modelo nominal para o controle baseado no modelo de tipo de inversão dinâmica. Por outro lado, a entrada no par separado é calculada para o controle baseado em modelo do tipo de inversão dinâmica de modo que quando o par de entrada-saída separado é trazido de volta ao controle MIMO ele apresente a condição inicial correta a quem se conectar.

[097] A separação assegura que o controle MIMO restante não vem a ser impactado por manter a relação do par alvo de entrada-saída junto a matriz de desacoplamento de entrada-saída. Além disso, este termo preservado não somente prepara a condição inicial correta para o par alvo de entrada-saída a ser trazido de volta ao controle MIMO como também preserva a impossibilidade de se inverter a matriz de desacoplamento.

[098] A manutenção da relação do par de entrada-saída em separado em Ea ou a preservação do cálculo da entrada do par de entrada-saída separado não implica em que a entrada no par separado ainda controle a saída no par separado via este termo no controle baseado em modelo adaptativo provido por este relatório. A entrada incrementada no par separado vem a ser igual a 0 (modo fixo) ou faz uso do sinal de referência de incremento agendado (modo de movimentação quase livre) para controlar a saída do par separado durante a separação.

[099] No exemplo a seguir, faz-se uso da mesma aparelhagem 4x4 conforme os exemplos anteriores, considerando que o atuador de número 2 se encontra em um modo de movimentação sem liberdade, que a saída 4 apresenta a prioridade mais baixa, e que todas as saídas apresentam um grua relativo 2 e que a indicação de erro de modelo 72 é 0.

[0100] Para o controle baseado em modelo do tipo de inversão dinâmica, a resposta do modelo de aparelhagem nominal para o controle de desacoplamento de inversão dinâmica é: (equação 34) [0101] Onde: [0102] A resposta de aparelhagem adaptativa para o controle de desacoplamento a partir do método genérico vem a ser: (equação 35) onde [0103] Onde Ea apresenta uma categoria reduzida e não pode ser invertido.

[0104] O controle de desacoplamento adaptativo a partir do método específico vem a ser: (equação 36) onde onde Ea apresenta uma categoria reduzida e não pode ser invertido.

[0105] A última etapa da reconfiguração de controle de desacoplamento de inversão dinâmica adaptativa visa introduzir o valor nominal 642 em Ea de modo que seja alcançada uma transição suavizada no mesmo e de modo que Ea não seja invertido, observando que: (equação 37) onde inclui todas as relações que consistem de pares separados de entrada-saída necessários para atuarem na condição operacional nominal e prosseguirem a serem atualizados.

[0106] Em geral vem a ser determinado com base em Ea e no valor nominal de Lj do par separado de entrada-saída utilizado para gerar o controle baseado em modelo do tipo de inversão dinâmica adaptativa.

[0107] Quando se usando um modelo LQR para gerar o controle baseado em modelo a partir da equação 16, o controle otimizado genérico para a condição operacional nominal é: (equação 38) [0108] Devido à matriz de ponderação , não existe preocupação quanto à possibilidade de inversão do termo apresentar uma perda de categoria.

[0109] Por exemplo, em uma aparelhagem 2x2 apresentando dois modos de atuador onde o atuador de número 2 se encontra no modo de movimentação sem liberdade, a saída 2 apresenta a prioridade mais baixa e a indicação de erro de modelo é 0, a disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 é aplicada a B e C, de modo que: onde é calculado com base no modelo adaptativo acima para controlar a aparelhagem restante após a separação. Ao mesmo tempo é calculado com base no modelo nominal durante a separação a ser usado como Λ ."V a condição inicial quando “2 e >2 a são trazidos de volta ao controle MIMO.

[0110] Em um método genérico para qualquer controle baseado em modelo, as disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 são aplicadas à matriz de entrada B e à matriz de saída C, de modo que o modelo de aparelhagem adaptativa 41 possa representar as mudanças de modo corrente de atuador com exatidão e efetuando completamente a transição de prioridade de saída intencionada. Segue que o controle baseado em modelo resultante pode assumir automaticamente as mudanças na u aparelhagem capturadas pelo modelo de aparelhagem adaptativa 41 com α e € “adaptados, Este método genérico aplica-se a qualquer controle baseado em modelo.

[0111] Quando se usando um modelo LQR para a geração do controle baseado em modelo a partir da equação 16, o controle otimizado genérico para condição operacional nominal é aumentado para representar o controle otimizado adaptativo genérico baseado no modelo de aparelhagem adaptativa 41, e: (equação 39a) (equação 39b) e são determinados com base nos casos apresentados de alteração da aparelhagem diferenciada.

[0113] Quando se utilizando um modelo de desacoplamento de inversão dinâmica para a geração do controle baseado em modelo, a resposta nominal da aparelhagem vem a ser: (equação 40) [0114] A resposta arbitrária nominal vem a ser: (equação 41) [0115] A resposta da aparelhagem desacoplada desejada vem a ser: (equação 42) [0116] O controle de desacoplamento de inversão dinâmica vem a ser: (equação 43) [0117] Em um método de controle baseado em modelo do tipo de inversão dinâmica a aplicação das disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 junto à resposta nominal da aparelhagem. Da resposta arbitrária da aparelhagem, e da resposta desejada da aparelhagem desacoplada tem-se o fornecimento das seguintes respostas adaptativas: (equação 44) [0118] Onde consiste da entrada no par de separação. (equação 45) (equação 46) [0119] A partir das respostas adaptativas acima (equação 44), (equação 45), e a (equação 46) e a transição de controle suavizada, o controle de desacoplamento do tipo de inversão dinâmica com base no modelo de aparelhagem adaptativa 41 vem a ser: são determinados com base nos casos de alteração pSCT da aparelhagem predeterminada diferenciada e α vem a ser determinado com base em Ea e no valor nominal do par separado de entrada-saída («,-* yj [0121] Para o controle baseado no modelo de tipo de inversão dinâmica, é importante se compreender que por um lado a matriz de entrada de controle B está envolvida somente com a matriz de desacoplamento de entrada-saída E, o que significa que quaisquer mudanças de modelo provocadas pelas alterações das condições de entradas podem ser representadas somente e tão somente pela matriz de entrada B, e que o controle de desacoplamento de inversão dinâmica pode adaptar completamente junto a estes tipos de alterações através somente e tão somente da matriz de desacoplamento E. Por outro lado, as transições de prioridade de saídas são representadas pela matriz de saída C, e C compreende de parte de E. Segue que as transições de prioridade de saída são também expressas por E. De fato, E representa o mapeamento de aparelhagem de entrada-saída direto e não somente determina o desacoplamento de entrada-saída como resulta também na resposta de entrada da aparelhagem, C age também na resposta arbitrária da aparelhagem na (equação 9) e a resposta desejada da aparelhagem na (equação 13), (equação 6) e (equação 5b), onde o coeficiente da parte esquerda do ganho de alimentação de estado e o ganho de rejeição de distúrbio, o que significa que C introduz também um certo impacto junto ao cancelamento da resposta arbitrária e na rejeição de distúrbio, e posteriormente na configuração da dinâmica da aparelhagem. Portanto, caso as disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 sejam construídas através de B e V, então as alterações na aparelhagem vem a ser inteiramente caracterizadas pelo modelo de aparelhagem adaptativa 41. Segue que o controle de desacoplamento baseado em modelo resultante adaptando-se as alterações de aparelhagem vem a ser sempre consistente com o modelo de aparelhagem adaptativa 41 representativo das alterações na aparelhagem. Segue que as disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82 são construídas através de E, então as mudanças na aparelhagem são principalmente caracterizadas pelo modelo de aparelhagem adaptativa 41 através de E. Entretanto, existem resíduos advindos do cancelamento de resposta arbitrária imprecisas e a rejeição de distúrbio imprecisos devido a C não se adaptar junto às saídas das transições de prioridade conforme efetuado por E. Portanto, o desempenho do controle de desacoplamento com base no modelo resultante adaptando-se as mudanças de aparelhagem fica dependente quanto ao impacto dos resíduos do cancelamento da resposta arbitrária e da rejeição de distúrbio junto à resposta da aparelhagem total.

[0122] Os resíduos advindos do cancelamento da resposta arbitrária no método específico podem não impactar a estabilidade do sistema de controle, particularmente, quando o sistema apresenta estabilidade de dinâmica zero, contudo, eles podem enfraquecer a eficácia do desacoplamento do controle baseado em modelo resultante. Caso a matriz de mapeamento de entrada-saída da aparelhagem apresente um conjunto completo de pares dominantes, então os resíduos advindos do cancelamento da resposta arbitrária junto ao desempenho do controle do sistema podem ser desprezados, por outro lado, os resíduos podem apresentar um impacto não desprezível junto ao desempenho de controle do sistema.

[0123] A vantagem deste método específico consiste na simplicidade da reconfiguração durante a operação do modelo de aparelhagem adaptativa 41 e da implementação de reconfiguração de controle.

[0124] Quando as transições de prioridade de saída são desprezadas, a resposta arbitrária nominal da aparelhagem e a resposta desejada da aparelhagem desacoplada são ainda utilizados para o controle de desacoplamento do tipo de inversão dinâmica adaptativa específica de modo que a resposta de entrada de aparelhagem é baseada no modelo adaptativo: [0125] O controle de desacoplamento do tipo de inversão dinâmica adaptativo específico resultante vem a ser: vem a ser determinados com base nos diferenciados casos de alteração de aparelhagem predeterminada, conforme mostrado nos exemplos posteriores, e é determinado com base em Ea e no valor nominal LJ do par de entrada-saída separado k [0127] A Figura 4A ilustra um realizador de decisão de controle baseado em modelo adaptativo 400 para controle baseado em modelo do tipo de inversão dinâmica enquanto que a Figura 4B ilustra um realizador de decisões de controle baseado em modelo adaptativo 400’ para um controle baseado em modelo do tipo de inversão não dinâmica onde elementos similares da Figura 4A são identificados com os mesmos numerais de referência e incluem um símbolo (') na Figura 4B.

[0128] Os diferenciados modos de atuador resultam em diferenciados parâmetros de modelo adaptativo, O realizador de decisão de controle baseado em modelo adaptativo 400 para o controle baseado em modelo do tipo de inversão dinâmica necessita de: (1) Calcular o controle nominal baseado na entrada nominal de modelo 38; (2) Verificar a indicação de erro de modelo 72. Caso a indicação de erro de modelo 72 NÃO seja zero, calcular o controle adaptativo com base na entrada de modelo adaptativa 37, caso a indicação de erro de modelo 72 seja zero, o modelo nominal e o controle são passados diretamente; (3) Verificar as indicações de modo de atuador 62. Caso uma indicação de modo de atuador 62 indique que um atuador esteja no modo de movimentação sem liberdade, este atuador associado ao par de entrada-saída é separado do controle MIMO. Garantir a transição suave do controle através da preservação do cálculo do valor do par de entrada-saída separado com base no modelo nominal e no modelo adaptativo de erro em modelo, qualquer o que seja utilizado para o valor preservado dependendo da indicação de erro em modelo, na forma da condição inicial correta da entrada separada quando é trazido de volta para o controle MIMO; e (4) Calcular o controle adaptativo com base na entrada de modelo adaptativa 37 com o valor preservado do par de entrada-saída separado e o valor incrementado de entrada separado é zero para o atuador no modo fixo ou é igual ao valor incrementado de referência agendado para o atuador no modo de movimentação quase livre e a entrada separada na forma de uma entrada de distúrbio conhecida; (5) Organizar os comandos finais de atuadores de acordo.

[0129] O realizador de decisão de controle baseado em modelo adaptativo 400 para controle baseado em modelo do tipo de inversão dinâmica determina os comandos de entrada de aparelhagem 22. As entradas de modelo nominal 38 são utilizadas para desempenho dos cálculos de controle baseado em modelo nominal 404 e na indicação de erro de modelo 72, nas indicações de modo de atuador 62, nos cálculos legais de controle baseado em modelo adaptativo e na transição de controle suavizada 410 para determinação dos comandos de atuador arbitrário 412. A indicação de modo de atuador quase livre 62 é utilizada para desempenhar os cálculos de controle baseado em modelo adaptativo e nas transições de controle suavizadas 410 para a determinação dos comandos de atuador 414 separados apresentando um valor de referência agendado. A indicação de erro de modelo 72 é utilizado para o desempenho de cálculos de controle baseado em modelo adaptativo 408 para a determinação de ausência de pares de entrada-saída separados. Os cálculos de controle baseado em modelo nominal 404, os cálculos de controle baseado em modelo adaptativo 408 e a indicação de modo de atuador em modo fixo 62 são empregados para o desempenho dos cálculos de controle baseado em modelo adaptativo e nas transições de controle suavizadas 410 para a determinação dos comandos de atuador separado 416 apresentando um valor preservado.

[0130] O realizador de decisão de controle baseado em modelo adaptativo 400' para controle baseado em modelo do tipo de inversão não dinâmica necessita de: (1) Calcular o controle nominal com base na entrada de modelo nominal 38': (2) Verificar indicação de erro de modelo 72'. Caso a indicação de erro de modelo 72' NÃO seja zero, calcula o controle adaptativo com base na entrada de modelo adaptativa 37'; caso a indicação de erro de modelo 72' seja zero, o modelo nominal e o controle são passados através diretamente; (3) Verificar as indicações de modo de atuador 62'. Caso uma indicação de modo de atuador 62' indica um atuador no modo de movimentação sem liberdade, este atuador associado ao par de entrada-saída é separado do controle MIMO. Garantir a transição de controle suavizada através da preservação do cálculo de valor do par de entrada-saída separado com base no modelo nominal e no modelo adaptativo de erro de modelo, qualquer o que seja utilizado para o valor preservado dependendo da indicação de erro de modelo 72' na forma da condição inicial correta da entrada separada quando esta trazida de volta ao controle MIMO. (4) Calcular o controle adaptativo com base na entrada de modelo adaptativo 371 sendo que o valor incrementado de entrada separada é zero para o atuador no modo fixo ou é igual ao valor incrementado de referência agendado para o atuador no modo de movimentação quase livre e a entrada separada consiste em uma entrada de distúrbio conhecida; e (5) Organizar os comandos finais de atuador de acordo.

[0131] Os realizadores de decisão de controle baseado em modelo adaptativo 400' para controle baseado em modelo do tipo de inversão não dinâmica determinam os comandos de entrada de aparelhagem 22'. As entradas de modelo nominal 38' são utilizadas para desempenho dos cálculos de controle baseado em modelo nominal 404' e na indicação de erro de modelo 72', indicadores de modo de atuador 62', disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82' e entradas de modelo adaptativo 37' são usadas para a realização dos cálculos de controle baseado em modelo adaptativo e na transição de controle suavizada 410' para determinar os comandos de atuador arbitrário 412'. A indicação de modo de atuador quase livre 62' determina o comando de atuador separado 414' apresentando um valor de referência agendado. A indicação de erro de modelo 72 é utilizada para a realização de cálculos de controle baseado em modelo adaptativo 408' para a determinação de ausência de pares de entrada-saída separados. Os cálculos de controle baseado em modelo nominal 404*, os cálculos de controle baseado em modelo adaptativo 408' e indicação de modo de atuador de modo fixo 62’ determinam os comandos de atuador separado 416’ apresentando um valor preservado.

[0132] O erro de modelagem é cuidado através da reconfiguração somente do modelo de aparelhagem adaptativa (Figura 1). O controle baseado em modelo simplesmente assume as disposições de fator adaptativo de modelo de aparelhagem 82, 82' a partir do modelo de aparelhagem adaptativa (Figura 1), e o controle não necessita de efetuar ações adicionais exceto quanto à realização de cálculos de controle baseado em modelo adaptativo.

[0133] Com referência novamente a Figura 1, nos exemplos a seguir, sem a perda de generalidade, assume-se que a aparelhagem controlada apresenta 4 atuadores de controle como entradas Ui =Act1, u2 =Act2, u3 =Act3, u4 =Act4, 5 estados, 4 saídas contendo as classificações de prioridade de saída: yi=a mais elevada, y2=a segunda, y3=terceira, y4-a mais baixa, todas as saídas apresentam um grau relativo de 2, e os pares dominantes são fornecidos como: (u-ι, yi), u2, y2), (u3, y3) e (u4, y4).

[0134] Os exemplos a seguir são ilustrados utilizando o controle baseado em modelo do tipo de inversão dinâmico específico para simples formulação. Entretanto, deve ser entendido que o processo de aplicação das regras para diferenciados casos demonstrados a partir dos exemplos a seguir se aplicam ao controle baseado em modelo adaptativo genérico para tipo de inversão dinâmica e tipo de inversão não dinâmica.

[0135] No caso 1 onde o modo corrente de atuador se encontra no modo fixo, o exemplo a seguir ilustra o estabelecimento da disposição de fator Km adaptativo de modelo ^conforme o estado do atuador vá tendo transições. Assumindo uma sequência de transição de modo corrente de atuador como: primeiramente estando no modo nominal, havendo em seguida a fixação de Act 1, em seguida, a fixação de ambos Act2 e Act3, em seguida, Act2 é devolvido a movimentação arbitrária; as disposições de fator adaptativo de modelo 82 apresentam a seguinte transição: [0136] Os parâmetros de modelo adaptativo resultantes são: Γ0137] Para o caso no limite: [0138] Para o caso de falha: [0139] A aplicação da regra de transição de controle suavizado para Ea fornece: [0140] No caso 2 onde o modo corrente de atuador compreende o modo de movimentação quase livre, o exemplo a seguir ilustra o Kio estabelecimento da disposição de fator adaptativo de modelo pATconforme vá ocorrendo as transições do estado de atuador. Assumindo uma sequência de transição de modo corrente de atuador como: primeiramente estando no modo nominal, em seguida Act2 se encontra em movimentação quase livre, em seguida, ambos Act2 e Act3 se encontram em movimentação quase livre, em seguida Act2 é retornado para a movimentação arbitrária, e assume-se que todas as saídas apresentam categorias de prioridade distintas, a despeito dos pares dominantes; as disposições de fator adaptativo de modelo apresentam a transição a seguir: [0141] Os parâmetros de modelo adaptativo resultante são: [0142] A aplicação da regra de transição de controle suavizada para Ea fornece: [0143] Caso y1t y2, 3/3 e y^apresentem prioridades comparáveis, os pares dominantes devem ser mantidos tanto quanto o possível e as disposições de fator adaptativo de modelo irão apresentar a seguinte transição: [0144] Os parâmetros do modelo adaptativo resultantes são: [0145] A aplicação da regra de transição de controle suavizada para Ea fornece: [0146] No caso 3 onde uma dinâmica sem modelagem conhecida, o exemplo a seguir assume que para uma condição operacional a baixa velocidade, o atuador u4 na sua faixa operacional mais elevada apresenta um menor efeito do que y4e y2, entretanto, o modelo linearizado nominal resultante a partir de e'44ê muito menor do que o atual efeito e &24 é muito maior do que a interação atual. Acima da baixa velocidade, o modelo nominal é uma boa representação da dinâmica da aparelhagem. Além disso, considerando que a transição de condição operacional se dá a partir da alta velocidade para a baixa velocidade, e daí de volta para a alta velocidade, a transição de disposição de fator adaptativo de modelo compreende: [0147] O parâmetro de modelo adaptativo resultante é: [0148] No caso 3 onde um erro de modelagem conhecido, o exemplo a seguir assume uma condição transiente muito drástica, a dinâmica muito rápida associada com o ui desprezível no modelo de aparelhagem nominal é identificada para apresentar um impacto adverso significativo junto às saídas y2, ya, e y4 no interior de uma certa faixa de frequência variante. As interações entre ui e y2, ye, e y4 podem ser zeradas durante a fase transiente drástica para preservar a continuidade de ação de controle esperado, particularmente quando (ui, y1) constitui o par dominante sem alteração de sinal de suas relações. A interação entre yi e U2, U3, e u4 pode ser também zerada. Desta maneira u1 não impacta sobre 3/2, ya, e y4 enquanto que U2, U3, e u4 são dependentes somente de /2, /3, e y4 durante esta fase muito curta. Considerando que a transição de condição operacional advém do estado estacionário para uma grande transição, e em seguida retornando para o estado estacionário, a transição de disposição de fator de modelo adaptativo compreende: [0149] O parâmetro de modelo adaptativo resultante vem a ser: [0150] Uma importante distinção entre o método da presente invenção e as técnicas bem conhecidas do controle baseado em modelo adaptativo é que os métodos habitualmente empregados no controle baseado em modelo adaptativo não adaptam o modelo de aparelhagem quanto às mudanças dos modos de atuadores de aparelhagem, e diferentes alterações de atuador são tratadas com diferentes abordagens específicas, tais como, atuadores no limite sendo tratados com ganho de sintonia, o que é algo bastante difícil no caso do controle MIMO devido as falhas de acoplamentos de entradas e saídas de aparelhagem e atuador serem tratadas como um modo de controle degradado específico. Os atuadores em um modo de movimentação quase livre não vem a ser endereçados ao controle MIMO. O método da presente invenção não compreende de uma solução holística assegurando que os modos de atuador são adaptados junto a um modelo de aparelhagem adaptativa de modo que um controle baseado em modelo possa automaticamente assumir as mudanças no modo dos atuadores de aparelhagem. Através da reconfiguração do modelo de aparelhagem para adaptar as mudanças no modo corrente de atuador e construir um controle baseado em modelo em torno do modelo de aparelhagem reconfigurado, o método pode isolar os atuadores com restrições a partir das saídas de aparelhagem de maior prioridade, enquanto que ao mesmo tempo, tratar os atuadores com restrições como entradas de distúrbios conhecidas, e assegurar uma transição de controle suavizada conforme os modos de atuadores sejam transferidos de uma condição restringida para uma sem restrições de forma a concluir a operação nominal da aparelhagem.

[0151] Os efeitos técnicos do sistema e método descritos nas realizações incluem a provisão de um sistema de controle que incorpora uma solução sistemática simples, com propósito orientado, determinística e robusta para um sistema de controle baseado em modelo adaptativo apresentando atuadores com restrições ou falhas. O sistema de controle baseado em modelo adaptativo garante a estabilidade e robustez para as alterações de aparelhagem e a adaptação determinística e robusta contendo uma finalidade de prioridade de controle transparente através do uso da reconfiguração durante a operação do modelo de aparelhagem adaptativa e do controle baseado em modelo adaptativo automático para adaptação as alterações de aparelhagem. Isto permite a que os atuadores com restrições sejam isolados do sistema de controle MIMO restante enquanto que maximizando a capacidade dos atuadores sem restrições, e para o sistema de controle retornar para as condições operacionais nominais corretamente quando o atuador é trazido de volta para o modo sem restrições.

[0152] Até o ponto ainda não descrito, os diferentes aspectos e estruturas das diversas realizações podem ser utilizados em combinação entre si conforme o desejado. O fato de um aspecto poder não ser ilustrado em todas as realizações não deve ser interpretado como se ele pudesse não existir, apenas buscou-se uma simplicidade descritiva. Portanto, os diversos aspectos das diferentes realizações podem ser misturados e combinados conforme o desejado para a formação de novas realizações, tenham sido ou não expressamente descritas, Todas as realizações e permutações dos aspectos descritos neste documento vem a ser abrangidos por este relatório descritivo.

[0153] Esta descrição por escrito usa exemplos para revelar a invenção, incluindo o melhor modo assim como capacitando a qualquer especialista da área quanto à prática da invenção, incluindo a produção e utilização de quaisquer dispositivos ou sistemas e o desempenho de quaisquer dos métodos incorporados. O escopo capacitado a patente da invenção vem a ser definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorram aos especialistas da área. Tais outros exemplos são destinados a serem inseridos dentro do âmbito das reivindicações caso elas apresentem elementos estruturais que não sejam diferentes da linguagem literal das reivindicações, ou caso eles incluam elementos estruturais equivalentes com diferenças desprezíveis quanto às linguagens literais das reivindicações.

Reivindicações

Claims (15)

1. MÉTODO DE CONTROLE DE UMA APARELHAGEM (20) caracterizado pelo fato de que tem uma pluralidade de atuadores (21), uma pluralidade de entradas (22) correspondendo a um estado operacional dos atuadores (21) e a pluralidade de saídas (24) correspondendo a uma condição operacional da aparelhagem (20), de acordo com um controle baseado em modelo e um modelo de aparelhagem (41), sendo que o método compreende: priorização das saídas (24) para definição de uma classificação de prioridade de saída (52); determinação de um modo para cada pluralidade de atuadores (21) para a definição de uma pluralidade de modos de atuador (62); construção de pelo menos uma disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem (82) utilizando a classificação de prioridade de saída (52) e os modos de atuador (62); reconfiguração do modelo de aparelhagem (41) em tempo real empregando pelo menos uma disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem (82) para adaptar o modelo de aparelhagem (41) junto à classificação de prioridade de saída (52) e os modos de atuador (62); e construção do controle baseado em modelo de modo que o controle baseado em modelo se adapte a classificação de prioridade de saída (52) e aos modos de atuador (62) automaticamente.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda da determinação dos erros de modelo de aparelhagem conhecidos (72) com base nas condições operacionais da aparelhagem (56) onde pelo menos uma referida disposição de fator adaptativa de modelo de aparelhagem (82) é construída utilizando ainda os erros de modelo de aparelhagem conhecidos (72).

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a classificação de prioridade de saída (52) ser predeterminada.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda da repetição da priorização, determinação, construção de pelo menos um modelo de aparelhagem com a reconfiguração, construção do controle baseado em modelo.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de construção de pelo menos uma disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem (82) é realizada em tempo real.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controle baseado em modelo é controle de inversão dinâmica.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controle baseado em modelo é controle de regulador linear-quadrático.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os modos de atuador (62) serem um dos modos, um modo fixo de atuador, um modo de movimentação quase livre, um modo de atuador sem restrição.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a etapa de construção de pelo menos uma disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem (82) é dependente da presença do modo fixo de atuador ou do modo de movimentação quase livre.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma etapa de isolamento em cada uma das pluralidades de atuadores (21) que tem um modo com restrição de atuador advindo do conjunto de saída de prioridade mais elevada definido pela classificação de prioridade de saída (52) para definição dos atuadores isolados (21).

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende a rejeição dos atuadores isolados (21) na forma de entradas de distúrbio conhecidas ou de retornar os atuadores isolados (21) para o modo sem restrição de atuador.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda da integração dos atuadores isolados (21) retornados ao modo sem restrição de atuador com o conjunto de saída de prioridade mais elevada e preservando cada relação de termo dos pares de entrada-saída isolados dos atuadores isolados (21) como nas condições iniciais para os atuadores isolados (21) integrados com o conjunto de saída de prioridade mais elevada.

13. SISTEMA CONTROLADO (10), caracterizado pelo fato de que compreende: uma aparelhagem (20) compreendendo de uma pluralidade de saídas (24) correspondendo às condições operacionais da aparelhagem (20) e uma pluralidade de atuadores (21) que tem uma pluralidade de entradas (22) correspondendo aos estados operacionais da pluralidade de atuadores (21); um módulo de classificação de prioridade de saída (50) configurado para a priorização da pluralidade de saídas (24) para a definição de uma classificação de prioridade de saída (52); um módulo de gerenciamento de modo de atuador (60) configurado para determinar um modo de cada pluralidade de atuadores (21) definindo uma pluralidade de modos de atuadores (62); um módulo de gerenciamento (80) configurado para construir pelo menos uma disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem (82) utilizando a classificação de prioridade de saída (52) e os modos de atuador (62); um módulo de modelo de aparelhagem (40) configurado para reconfigurar um modelo de aparelhagem (41) utilizando pelo menos uma disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem (82); e um módulo de controle baseado (30) configurado para construir um controle baseado em modelo que adapta a classificação de prioridade de saída (52) e os modos de atuador (62) automaticamente,

14. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda de um módulo de erros de modelo de aparelhagem conhecido (70) configurado para determinar os erros de modelo de aparelhagem conhecidos (72) com base nas condições operacionais da aparelhagem (20).

15. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o módulo de modelo de aparelhagem (40) é configurado ainda para construir pelo menos uma disposição de fator adaptativo de modelo de aparelhagem (82) utilizando os erros de modelo de aparelhagem conhecidos (72).