@MASTERSTHESIS{ 2025:1606370479, title = {Active Fault-Tolerant Control Strategy Based on Moving Horizon Estimation and Model Predictive Control}, year = {2025}, url = "https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/11178", abstract = "Este trabalho aborda o projeto e a avaliação de uma estrutura integrada de Controle Ativo Tolerante a Falhas (AFTC), que combina Controle Preditivo por Modelo (MPC) e Estimativa de Horizonte Móvel (MHE) para acomodação de falhas em tempo real em sistemas multivariáveis com restrições. A metodologia proposta é validada em um modelo linearizado do sistema de três tanques, tanto sob condições nominais quanto na presença de falhas nos atuadores e na planta. A formulação do MPC incorpora restrições poliédricas de estado e entrada, um conjunto terminal elipsoidal e sua aproximação poliédrica interna, garantindo a factibilidade e a estabilidade recursivas. Um estimador de parâmetros baseado em MHE amplia o modelo do sistema para, de forma simultânea e online, realizar a estimativa de estados e de resíduos de falhas, permitindo a reconfiguração dinâmica do sistema em malha fechada. Para o cenário nominal (livre de falhas), os resultados das simulações demonstram que a estrutura proposta alcança um rastreamento preciso do ponto de ajuste, com erro desprezível em regime permanente, respeitando todas as restrições. Em situações de falhas abruptas do atuador, o método restaura o desempenho próximo ao obtido com conhecimento perfeito das falhas, apresentando apenas pequena degradação devido ao atraso na estimativa. Já em casos de falhas graves na planta, envolvendo não linearidades significativas, como bloqueios de tubulações e vazamentos em tanques, a abordagem proposta proporciona apenas recuperação parcial, com desempenho superior ao da configuração nominal, embora limitado pela capacidade de convergência do estimador. O estudo conclui que a integração de MPC e MHE em uma estrutura AFTC unificada aumenta a resiliência do sistema a falhas, mantendo a satisfação das restrições. A abordagem mostra-se particularmente adequada para aplicações lineares e estabelece uma base para futuras extensões, incluindo estimativas robustas e não lineares, estratégias avançadas de controle preditivo e implementação em hardware em tempo real.", publisher = {Universidade Federal do Amazonas}, scholl = {Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica}, note = {Faculdade de Tecnologia} }