Otimização de controladores servo fuzzy do Tipo-2 Intervalar para realimentação de estados em sistemas não lineares, utilizando Algoritmo Genético de Inspiração Quântica
Controle Não Linear, Lógica Fuzzy Tipo-2 Intervalar, Algoritmo Genético de Inspiração Quântica, Realimentação de Estados, MAGLEV.
Atualmente, o controle de sistemas dinâmicos não lineares e inerentemente instáveis, como os sistemas de levitação magnética (MAGLEV), impõe desafios significativos à engenharia. A presença de dinâmicas complexas e incertezas dificulta a obtenção de modelos matemáticos exatos. Neste cenário, os controladores baseados em Lógica Fuzzy Tipo-2 Intervalar (IT2-FLC) apresentam-se como ferramentas robustas para tratar incertezas, preservando a transparência analítica e a interpretabilidade que são perdidas em abordagens “caixa-preta”, como as técnicas neuro-fuzzy. Todavia, quando essa lógica é estruturada em múltiplos modelos locais via Compensação Paralela Distribuída (PDC) para lidar com a não linearidade, surge um considerável gargalo estrutural: a alta com plexidade para a sintonia empírica dos polos de malha fechada associados a cada regra e a limitação das meta-heurísticas clássicas, que frequentemente esbarram na convergên cia prematura e no aprisionamento em mínimos locais. Visando preencher estas lacunas, este trabalho propõe a otimização de controladores servo fuzzy do Tipo-2 Intervalar para realimentação de estados em sistemas não lineares, utilizando o Algoritmo Genético de Inspiração Quântica (QGA). A arquitetura de servocontrole proposta busca garantir o rastreamento preciso de trajetória do MAGLEV, enquanto o QGA atua na sintonia da alocação de polos, mitigando a ineficiência de busca dos algoritmos convencionais. Para validação, o desempenho exploratório do QGA é comparado ao de um Algoritmo Genético (GA) clássico, tendo o índice ITAE como função objetivo, e o controlador IT2-FLC é contrastado com sua contraparte Tipo-1. Os resultados obtidos por meio de simulações computacionais indicaram desempenho promissor, evidenciando vantagem da abordagem de inspiração quântica no protocolo simulado adotado. O sistema otimizado apresentou controle robusto e rápida estabilização no cenário avaliado, reforçando a arquitetura proposta como uma solução prática, interpretável e eficiente no escopo da validação computacional.