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Dissertationen zum Thema „Lmais“
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Claude, Jean-Benoît. „Etude des mécanismes de nanogravure par FIB-LMAIS“. Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0445/document.
Der volle Inhalt der QuelleAnnotation:
Les problématiques liées à la diminution de la taille des dispositifs actuels amènent l’industrie à réfléchir à des techniques de gravure ayant des résolutions à l’échelle de l’atome. Dans ce contexte, les techniques de nanostructuration directes sont très bien adaptées et représentent un potentiel important pour un futur proche dans les laboratoires de recherches. Le projet sur lequel j’ai travaillé avait pour but de coupler dans un environnement Ultra-Vide (UHV), un Dual-Beam, composé d’un FIB (Faisceau d’Ions Focalisé) et d’un MEB (Microscope électronique à balayage) et un bâti d’épitaxie par jet moléculaire (MBE), technique ultime en termes de dépôt. Cet environnement UHV répond à la nécessité de propreté absolue des substrats et constitue un moyen pertinent de rendre fonctionnels les dispositifs ainsi élaborés dans des domaines aussi variés que la micro-nanoélectronique, l’optoélectronique, le photovoltaïque, la spintronique, la plasmonique, etc. La connexion sous UHV de la nanofabrication FIB à la croissance MBE représente une voie unique pour fabriquer des structures 3D en alternant des étapes gravure/dépôt. Parmi les différentes applications, nous avons choisi de nous focaliser sur nanostructures de silicium. Le principal challenge pour l’industrie microélectronique et pour les chercheurs est d’être capable de réaliser une optoélectronique entièrement intégrée à base de Si. Cela nécessite de convertir les matériaux à base de Si en absorbeur/émetteur efficaces de lumière. Une des pistes les plus prometteuses pour obtenir une bande interdite directe est de combiner les effets de la fonctionnalisation chimique et du confinement quantique dans les nano-objetsThe reduction of device sizes represents a major issue in microelectronic industry which motivates several teams of researchers to develop nanopatterning with atomic resolution. In this context, maskless nanostructuration techniques are well-adapted and have an important potential for the nearest future in labs and industry. The aim of the project I worked on is the connection in a Ultra-High-Vacuum (UHV) environment between a Dual-Beam, equipped with a FIB (Focused Ion Beam) and a SEM (Scanning Electron Microscopy) and a MBE (Molecular Beam Epitaxy) cluster, which is the highest-controlled deposition technique. The UHV environment is the solution for an absolute cleanliness and represents a relevant way to fabricate functionalized devices for micro-nanoelectronics, optoelectronics, photovoltaic, spintronic, plasmonic, etc… This UHV connection combining FIB nanostructuration and epitaxy growth technique provides a unique platform to elaborate tridimensional structures with milling/deposition steps. Among different applications, we decided to focus on silicon based nanostructures. Regarding silicon nanostructures. The main challenge for microelectronics industry and for the researchers in this field is the realization of optoelectronics devices fully integrated in silicon systems. This requires to convert silicon based materials into absorber/emitter of light. One of the most promising way to change the electronic structure and to get a direct bandgap is the combination of chemical functionalization and quantum confinement into silicon based nano-objects
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Claude, Jean-Benoît. „Etude des mécanismes de nanogravure par FIB-LMAIS“. Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0445.
Der volle Inhalt der QuelleAnnotation:
Les problématiques liées à la diminution de la taille des dispositifs actuels amènent l’industrie à réfléchir à des techniques de gravure ayant des résolutions à l’échelle de l’atome. Dans ce contexte, les techniques de nanostructuration directes sont très bien adaptées et représentent un potentiel important pour un futur proche dans les laboratoires de recherches. Le projet sur lequel j’ai travaillé avait pour but de coupler dans un environnement Ultra-Vide (UHV), un Dual-Beam, composé d’un FIB (Faisceau d’Ions Focalisé) et d’un MEB (Microscope électronique à balayage) et un bâti d’épitaxie par jet moléculaire (MBE), technique ultime en termes de dépôt. Cet environnement UHV répond à la nécessité de propreté absolue des substrats et constitue un moyen pertinent de rendre fonctionnels les dispositifs ainsi élaborés dans des domaines aussi variés que la micro-nanoélectronique, l’optoélectronique, le photovoltaïque, la spintronique, la plasmonique, etc. La connexion sous UHV de la nanofabrication FIB à la croissance MBE représente une voie unique pour fabriquer des structures 3D en alternant des étapes gravure/dépôt. Parmi les différentes applications, nous avons choisi de nous focaliser sur nanostructures de silicium. Le principal challenge pour l’industrie microélectronique et pour les chercheurs est d’être capable de réaliser une optoélectronique entièrement intégrée à base de Si. Cela nécessite de convertir les matériaux à base de Si en absorbeur/émetteur efficaces de lumière. Une des pistes les plus prometteuses pour obtenir une bande interdite directe est de combiner les effets de la fonctionnalisation chimique et du confinement quantique dans les nano-objetsThe reduction of device sizes represents a major issue in microelectronic industry which motivates several teams of researchers to develop nanopatterning with atomic resolution. In this context, maskless nanostructuration techniques are well-adapted and have an important potential for the nearest future in labs and industry. The aim of the project I worked on is the connection in a Ultra-High-Vacuum (UHV) environment between a Dual-Beam, equipped with a FIB (Focused Ion Beam) and a SEM (Scanning Electron Microscopy) and a MBE (Molecular Beam Epitaxy) cluster, which is the highest-controlled deposition technique. The UHV environment is the solution for an absolute cleanliness and represents a relevant way to fabricate functionalized devices for micro-nanoelectronics, optoelectronics, photovoltaic, spintronic, plasmonic, etc… This UHV connection combining FIB nanostructuration and epitaxy growth technique provides a unique platform to elaborate tridimensional structures with milling/deposition steps. Among different applications, we decided to focus on silicon based nanostructures. Regarding silicon nanostructures. The main challenge for microelectronics industry and for the researchers in this field is the realization of optoelectronics devices fully integrated in silicon systems. This requires to convert silicon based materials into absorber/emitter of light. One of the most promising way to change the electronic structure and to get a direct bandgap is the combination of chemical functionalization and quantum confinement into silicon based nano-objects
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Guellil, Imene. „Nano-fonctionnalisation par FIB haute résolution de silicium“. Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2022. http://www.theses.fr/2022AIXM0361.
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Le but de ce travail est de développer un processus d’élaboration de boîtes quantiques (QD) de silicium-germanium (SiGe) avec des compositions allant du Si au Ge pur, et permettant d’obtenir des QD semi-conductrices et de tailles suffisamment petites pour l’obtention de confinement quantique. Pour cela, nous avons utilisé une combinaison de différentes techniques : l’épitaxie par jets moléculaires, la lithographie ionique par faisceau d’ions focalisés (FIBL) et le démouillage solide hétérogène. Dans ce contexte, la finalité de cette recherche est d’une part de développer un FIB qui puisse être couplé à un bâti d’épitaxie par jets moléculaires sous ultra-vide et d’autre part de valider le FIB avec deux applications : des nanogravures pour l’auto-organisation des QD et des nano-implantations de Si et de Ge pour la création de défauts locaux émetteurs de lumière. Nous avons utilisé la FIBL avec des sources d’ions d’alliage métallique liquide (LMAIS) filtrées en énergie utilisant des ions non polluants (Si et Ge) dans des substrats issus de la microélectronique tels que des substrats de SiGe sur silicium-sur-isolant (SGOI). Les nano-gravures doivent être totalement dénuées de pollution et aux caractéristiques variables et parfaitement contrôlées (taille, densité, profondeur). La morphologie des nano-gravures obtenues est ensuite caractérisée in-situ par microscopie électronique à balayage (SEM), et la profondeur est déterminée par des caractérisations ex-situ par microscopie de force atomique (AFM). Les nano-gravures réalisées par FIBL ont été comparées d’une part aux gravures plasmas avec He et Ne et d’autre part aux gravures obtenues par lithographie électronique (EBL)The goal of this work is to develop a process for the elaboration of silicon-germanium (SiGe) quantum dots (QDs) with compositions ranging from Si to pure Ge, and allowing to obtain semiconducting QDs with sufficiently small sizes to obtain quantum confinement. For this purpose, we have used a combination of different techniques: molecular beam epitaxy, focused ion beam lithography (FIBL) and heterogeneous solid state dewetting. In this context, the aim of this research is on the one hand to develop a new FIB that can be coupled to the ultra-high vacuum molecular beam epitaxy growth chamber, and on the other hand to realize two applications: (i) nanopatterns for the self-organisation of Si and Ge QDs and (ii) nano-implantations of Si and Ge. We used FIBL with energy-filtered liquid metal alloy ion sources (LMAIS) using non-polluting ions (Si and Ge) for the milling of conventional microelectronic substrates such as SiGe on silicon-on-insulator (SGOI). The nanopatterns must be totally free of pollution and with variable and perfectly controlled characteristics (size, density, depth). The morphology of the nanopatterns is then characterized in-situ by scanning electron microscopy (SEM), and the depth is determined ex-situ by atomic force microscopy (AFM). The nanopatterns made by FIBL were compared on the one hand to plasma etchings with He and Ne and on the other hand to the etchings obtained by electronic lithography (EBL). Nanoimplantations of Si and Ge ions were realised in diamond and in ultra-thin SGOI for the fabrication of local defects
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Calvo, Antonio M. „MARC to XML : an enhanced name authority record /“. Examples, 2000. http://senna.sjsu.edu/lmain/Nomen/.
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SALES, DECILIO DE MEDEIROS. „CONTROL PROBLEM SOLUTIONS BY FREQUENCY DEPENDENT BMIS AND LMIS“. PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO, 2000. http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=8385@1.
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CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICONesta tese, é apresentado e analisado em termos da propriedade de convergência global um novo algoritmo para problemas de otimização quadrática sujeitos ou a restrições de desigualdades matriciais bilineares (BMIs) ou a restrições de desigualdades matriciais lineares (LMIs) dependentes da freqüência, estes problemas são muito relevantes para a teoria de controle porque uma ampla classe de controladores (por exemplo, controladores H2/Hinf de ordem fixa, síntese de controladores descentralizados, análise do desempenho robusto H2 ou Hinf, etc.) pode ser computada a partir da solução de problemas de otimização desta natureza. Infelizmente, estes problemas são reconhecidamente de difícil solução, pois envolvem, entre outras coisas, não convexidade (restrição BMI), não diferenciabilidade da restrição, etc. em função dessa complexibilidade, algumas alternativas para a obtenção de soluções aproximadas têm sido adotada na literatura especializada recente (Safonov, 1994; Paganini, 1996). O algoritmo proposto neste trabalho de tese é uma alternativa para as abordagens atuais com vantagens no sentido de permitir a obtenção de melhores aproximações assim como a possibilidade de explorar a estrutura particular de cada problema de interesse e, com isso, viabilizar do ponto de vista computacional o projeto de controladores envolvendo plantas de ordem mais elevada. Este algoritmo pode ser visto como a generalização de um algoritmo anterior com boas propriedades proposto por Corrêa & Sales (1998) para problemas quadráticos sujeitos a restrições envolvendo LMIs canônicas. De forma bastante genética, a solução do problema original (um problema envolvendo um número infinito de restrições é substituído por uma única) onde, em cada passo do algoritmo, a restrição é interativamente modificada. Demonstrar-se-á que para problemas quadráticos envolvendo restrições BMIs (problemas não convexos) a seqüência de soluções geradas pelo algoritmo convergirá para a solução ótima global do problema original. Por outro lado, no caso dos problemas quadráticos envolvendo restrições LMIs dependentes da freqüência, a seqüência gerada de custos auxiliares é monótona crescente e, adicionalmente, se a seqüência de matrizes de ponderação for limitada superiormente (uma condição suficiente), demonstrar-se-á que a seqüência de soluções geradas pelo algoritmo convergirá para a solução ótima global do problema original. Finalmente, são apresentadas algumas aplicações a problemas de controle acompanhadas de alguns exemplos numéricos ilustrativos.
In this thesis, it is proposed and analysed in terms of the global-convergence property a new algorithm for solving quadratic optimisation problems under either a BMI (bilinear matrix inequality) or a frequency-dependent LMI (linear matrix inequality) constraints. These problems are of special interest in the control literature a some very important control problems such as the H2/H(infinite) fixed-order controller, multiobjectives, H2 and H (infinite) robust performance analysis among others problems can be posed as problems of this kind for which does not still exist yet a reliable global convergent algorithm. Nowadays, approximate solutions to those problems are based upon grid and interpolation techniques as suggested by Paganini (1996) in the case of frequency- wise LMI constraints or branch and bound algorithms or branch and bound algorithms mainly and alternating LMIs as far as BMIs constraints are involved (Safonov, 1994). All of those approaches suffer, of course, from obvious numerical difficulties. In fact, those approaches were introduced as preliminary attempts in solving the problems just mentioned. The algorithm to presented here, which can be seen as a generalisation of an earlier algorithm proposed by Corrêa e Sales (1998) for solving standard feasibility LMIs problems, is a step forward in an attempt of handling difficulties not faced properly by those methodologies. In a broaden sense, the proposed algorithm solves the original problem (a problem subject to an infinite number of constraints is replaced by a single one properly chosen. It is worth noting that this basic idea was introduced by Lawson (1961) in a rather different context, namely, the problem of computing Tchebycheff approximations by means of sequences of weighted quadratic problems. It is pointed out here that in the case of quadratic problems under a BMI constraint (a nonconvex problem); it is proved that the sequence of auxiliary solutions generated by the algorithm converges to the global optimal solution of the original one. On the other hand, as for quadratic problems under a frequency-dependent LMI constraint (an infinite-dimensional problem) it is proved that the auxiliary cost-sequence values increases asymptotically and, If the weight updating sequence is bounded from above (a sufficient condition), the sequence of auxiliary solutions will converge to the optimal solution of the original problem as well. Finally, some applications to control problem are presented accompanied by some numerical examples.
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Tognetti, Eduardo Stockler. „Controle de sistemas nebulosos Takagi-Sugeno usando relaxações LMIs“. [s.n.], 2011. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/261060.
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Orientador: Pedro Luis Dias Peres, Ricardo Coração de Leão Fontoura de OliveiraTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-08-19T07:25:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tognetti_EduardoStockler_D.pdf: 1309075 bytes, checksum: 3848aea254594b5081e40f2de57efe3f (MD5) Previous issue date: 2011
Resumo: A principal contribuição dessa tese é a proposta de novas condições, em termos de desigualdades matriciais lineares, para a análise de estabilidade e síntese de controladores de sistemas nebulosos Takagi-Sugeno, casos discretos e contínuos no tempo. A lei de controle considerada é por realimentação de estados, sendo que para sistemas contínuos no tempo são também projetados controladores de realimentação de saída estática e dinâmica, de ordem arbitrária. São adotados como critérios de desempenho os custos garantidos H2 e H?. As funções de Lyapunov propostas, mais gerais que as existentes na literatura, são construídas como a combinação nebulosa de funções quadráticas nos estados, polinomiais homogêneas de grau arbitrário em termos das funções de pertinência do sistema nebuloso. As funções de pertinência são modeladas em um espaço definido pelo produto Cartesiano de simplexos no mesmo instante de tempo, no caso contínuo, ou em múltiplos instantes de tempo, permitindo o projeto de controladores com memória finita de parâmetros presentes e passados, no caso discreto. Em sistemas contínuos, as variáveis premissas usadas na lei de controle podem ser escolhidas pelo projetista, de acordo com a disponibilidade ou não para implementação em tempo real, dando um caráter seletivo ao controlador. Nas condições de síntese de controladores, duas situações distintas para as taxas de variação das funções de pertinência são consideradas. Um conjunto convexo modela o espaço ao qual pertencem as derivadas temporais das funções de pertinência, no caso em que algumas taxas máximas de variação são conhecidas. Para taxas de variações arbitrárias, quando as variáveis premissas são os estados, utilizam-se funções de Lyapunov do tipo integral de linha associadas a uma estratégia de síntese em dois estágios. No primeiro estágio um ganho de realimentação de estados é projetado e utilizado como entrada no segundo estágio, que retorna, se possível, um controlador de realimentação de estados que atende especificações de desempenho mais exigentes, ou ganhos de realimentação estática ou dinâmica de saída, de ordem completa ou reduzida. Exemplos numéricos ilustram os resultados, mostrando que os métodos propostos podem reduzir o conservadorismo nos problemas estudados, sendo mais eficientes quando comparados com outras abordagens da literatura
Abstract: This thesis proposes, as main contribution, new linear matrix inequalities conditions for stability analysis and control synthesis of continuous and discrete-time Takagi-Sugeno fuzzy systems. A state feedback control law is considered and, for continuous-time systems, static and dynamic output feedback controllers of arbitrary order are also determined. The H2 and H? guaranteed costs are adopted as performance criteria. The proposed Lyapunov functions, more general than the others in the literature, are constructed as fuzzy combinations of quadratic in the state functions that are homogeneous polynomials of arbitrary degree depending on the membership functions of the fuzzy systems. The membership functions are modeled in a space defined by the Cartesian product of simplexes in the same instant of time, in the continuous-time case, or in multiple instants of time, yielding finite memory controllers depending on the present and past parameters, in the discrete-time case. In the continuous-time synthesis conditions, the premise variables used in the control law can be defined by the designer, accordingly to real-time availability, as a selective feature of the controller. Two different situations are considered in terms of the rates of variation of the membership functions. A convex set models the space of the timederivatives of the membership functions if some upper bounds of the variation rates are known. For arbitrary rates, when the premise variables are the states of the system, a line-integral Lyapunov function is considered associated with a two steps procedure. At the first step, a state feedback is computed and used as an input for the second step, that provides, if possible, a state feedback controller that take into account more stringent performance specifications, or static or dynamic controllers, of full and reduced orders. Numerical examples illustrate the results, showing that the proposed approaches can be less conservative and more efficient when compared with other methods available in the literature
Doutorado
Automação
Doutor em Engenharia Elétrica
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Tello, Ivan Francisco Yupanqui [UNESP]. „Projeto de controle robusto para sistemas chaveados via LMIs“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2017. http://hdl.handle.net/11449/151004.
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Submitted by IVAN FRANCISCO YUPANQUI TELLO null (ivan.yupanqui.tello@hotmail.com) on 2017-06-28T18:37:59Z
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minha dissertacao.pdf: 4687608 bytes, checksum: 8a9fc873657ce7c21593f7e3653e4b0c (MD5)Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-06-28T20:46:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tello_ify_me_ilha.pdf: 4687608 bytes, checksum: 8a9fc873657ce7c21593f7e3653e4b0c (MD5)
Made available in DSpace on 2017-06-28T20:46:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tello_ify_me_ilha.pdf: 4687608 bytes, checksum: 8a9fc873657ce7c21593f7e3653e4b0c (MD5) Previous issue date: 2017-06-20
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Neste trabalho são apresentados uma série de resultados relacionados com as técnicas de controle para sistemas lineares chaveados incertos que asseguram índices de desempenho e custos garantidos no projeto. Inicialmente a técnica abordada para este estudo consiste na utilização das desigualdades de Lyapunov-Metzler e as propriedades dos sistemas Estritamente Reais Positivos (ERP). São abordados os sistemas Lyapunov-Metzler-ERP (LMERP), que permitem o desenvolvimento de um método de projeto de estabilização para sistemas que apresentam comutação e incertezas no modelo, usando para isto a realimentação do vetor de estado. A análise de estabilidade é descrita por meio de Desigualdades Matriciais Lineares (em inglês: Linear Matrix Inequalities), LMIs, que, quando factíveis, são facilmente resolvidas por meio de ferramentas disponíveis de programação convexa. Neste trabalho trata-se também da síntese via realimentação de estado com chaveamento no ganho que assegura o critério de desempenho Hoo. Para a validação das estratégias de controle mencionadas foram realizadas simulações e experimentos práticos em um sistema de suspensão ativa de bancada e em um sistema ball balancer, equipamentos fabricados pela Quanser. Os resultados comprovam a eficácia dos método propostos tanto nas simulações quanto nos testes realizados em bancada.
This work presents a series of results related to the control techniques for uncertain switched linear systems that ensure performance indicators and guaranteed cost in the design. Initially the technique discussed in this study is the use of Lyapunov-Metzler Inequalities and properties of Strictly Positive Real Systems (SPR), so the Lyapunov-Metzler-SPR systems (LMSRP) are revised, which allow the development of a method of stabilization for systems that have switching and uncertainties in the model, using for this the state feedback. The stability analysis is described by Linear Matrix Inequalities, LMIs, that when are feasible, these are easily solved through tools available in convex programming literature. We also deal with the synthesis via state feedback with switching in the gain that ensures the performance criterion Hoo. In order to validate the proposed strategy simulations and experiments were performed on a bench active suspension system and a ball balancer system, equipments manufactured by Quanser. The results prove the effectiveness of the proposed method both in simulations and in bench tests.
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Tello, Ivan Francisco Yupanqui. „Projeto de controle robusto para sistemas chaveados via LMIs /“. Ilha Solteira, 2017. http://hdl.handle.net/11449/151004.
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Orientador: Rodrigo CardimResumo: Neste trabalho são apresentados uma série de resultados relacionados com as técnicas de controle para sistemas lineares chaveados incertos que asseguram índices de desempenho e custos garantidos no projeto. Inicialmente a técnica abordada para este estudo consiste na utilização das desigualdades de Lyapunov-Metzler e as propriedades dos sistemas Estritamente Reais Positivos (ERP). São abordados os sistemas Lyapunov-Metzler-ERP (LMERP), que permitem o desenvolvimento de um método de projeto de estabilização para sistemas que apresentam comutação e incertezas no modelo, usando para isto a realimentação do vetor de estado. A análise de estabilidade é descrita por meio de Desigualdades Matriciais Lineares (em inglês: Linear Matrix Inequalities), LMIs, que, quando factíveis, são facilmente resolvidas por meio de ferramentas disponíveis de programação convexa. Neste trabalho trata-se também da síntese via realimentação de estado com chaveamento no ganho que assegura o critério de desempenho Hoo. Para a validação das estratégias de controle mencionadas foram realizadas simulações e experimentos práticos em um sistema de suspensão ativa de bancada e em um sistema ball balancer, equipamentos fabricados pela Quanser. Os resultados comprovam a eficácia dos método propostos tanto nas simulações quanto nos testes realizados em bancada.
Mestre
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Andrea, Cristiano Quevedo [UNESP]. „Modificação de zeros em sistemas de controle robusto utilizando LMIs“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2007. http://hdl.handle.net/11449/100360.
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Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Previous issue date: 2007-03-16Bitstream added on 2014-06-13T19:19:32Z : No. of bitstreams: 1
andrea_cq_dr_ilha.pdf: 1305115 bytes, checksum: 49a5c189c623805f391f849cb2048b5f (MD5)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Neste trabalho são propostas metodologias para a utilização dos zeros em sistemas de controle. Neste contexto, propõe-se o uso dos zeros no projeto de sistemas de rastreamento de sinais de referência e apresenta-se um processo sistemático para alocação de zeros aplicado a sistemas de controle. Objetivando-se solucionar o problema de rastreamento de sinais de referência propõe-se uma metodologia de variação dos zeros, sendo considerado a existência de um sinal de entrada exógena de perturbação ou distúrbio na planta. Neste contexto, em um primeiro momento, projeta-se um controlador a fim de diminuir o efeito desta perturbação no desempenho do sistema. O processo de atenuação do efeito do sinal exógeno na saída do sistema é abordado de duas maneiras: com a realimentação dos estados reconstruídos da planta através do estimador, neste caso utiliza-se um controlador H2 e utilizando-se a realimentação dinâmica da saída do sistema através de um controlador K(s) com índice de desempenho H 2 ou H8. A seguir, através da modificação dos zeros, minimiza a norma H8 entre o sinal de referência e o erro entre o sinal de saída e a referência, constituindo portanto um rastreador de sinal. Os projetos são equacionados utilizando-se inequações matriciais lineares, que...
Methodologies that use zeros in control systems were proposed. In this context, were proposed the use of zero for tracking system and a systematic process for zeros location used in control system. A methodology were proposed to vary the zeros, that is useful to solve the tracking problem, when the existence of input perturbation or disturbance signal is considered in the plant. Initially, a controller is designed in order to attenuate the effect of disturbance signal. The attenuation of the effect of the signal disturbance is made in two ways. In the first moment, is used the feedback of states of the plant thought of the estimator, and in this case is designed a H2 controller. In the other hand, is used the dynamic output feedback, and so it is designed a H2 or H8 controller for obtain this attenuation. Following, it is minimized the H8-norm between the reference signal and error signal, where the error signal is the difference between the output signal and the reference signal, it becoming a system tracking. The designs was formulated in terms of linear matrix inequalities, that allow describe the problems of convex optimization. A methodology for to obtain the global optimum solution using zeros variation is presented. The methodology of zeros used to solve... (Complete abstract, click electronic access below)
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Andrea, Cristiano Quevedo. „Modificação de zeros em sistemas de controle robusto utilizando LMIs /“. Ilha Solteira : [s.n.], 2007. http://hdl.handle.net/11449/100360.
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Orientador: Edvaldo AssunçãoBanca: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira
Banca: José Paulo Fernandes Garcia
Banca: Karl Heinz Kienitz
Banca: Paulo Augusto Valente Ferreira
Resumo: Neste trabalho são propostas metodologias para a utilização dos zeros em sistemas de controle. Neste contexto, propõe-se o uso dos zeros no projeto de sistemas de rastreamento de sinais de referência e apresenta-se um processo sistemático para alocação de zeros aplicado a sistemas de controle. Objetivando-se solucionar o problema de rastreamento de sinais de referência propõe-se uma metodologia de variação dos zeros, sendo considerado a existência de um sinal de entrada exógena de perturbação ou distúrbio na planta. Neste contexto, em um primeiro momento, projeta-se um controlador a fim de diminuir o efeito desta perturbação no desempenho do sistema. O processo de atenuação do efeito do sinal exógeno na saída do sistema é abordado de duas maneiras: com a realimentação dos estados reconstruídos da planta através do estimador, neste caso utiliza-se um controlador H2 e utilizando-se a realimentação dinâmica da saída do sistema através de um controlador K(s) com índice de desempenho H 2 ou H8. A seguir, através da modificação dos zeros, minimiza a norma H8 entre o sinal de referência e o erro entre o sinal de saída e a referência, constituindo portanto um rastreador de sinal. Os projetos são equacionados utilizando-se inequações matriciais lineares, que... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Methodologies that use zeros in control systems were proposed. In this context, were proposed the use of zero for tracking system and a systematic process for zeros location used in control system. A methodology were proposed to vary the zeros, that is useful to solve the tracking problem, when the existence of input perturbation or disturbance signal is considered in the plant. Initially, a controller is designed in order to attenuate the effect of disturbance signal. The attenuation of the effect of the signal disturbance is made in two ways. In the first moment, is used the feedback of states of the plant thought of the estimator, and in this case is designed a H2 controller. In the other hand, is used the dynamic output feedback, and so it is designed a H2 or H8 controller for obtain this attenuation. Following, it is minimized the H8-norm between the reference signal and error signal, where the error signal is the difference between the output signal and the reference signal, it becoming a system tracking. The designs was formulated in terms of linear matrix inequalities, that allow describe the problems of convex optimization. A methodology for to obtain the global optimum solution using zeros variation is presented. The methodology of zeros used to solve... (Complete abstract, click electronic access below)
Doutor
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Faria, Flávio Andrade [UNESP]. „Alocação de pólos com realimentação da derivada dos estados usando LMIs“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2005. http://hdl.handle.net/11449/87236.
Der volle Inhalt der QuelleAnnotation:
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Previous issue date: 2005-12-23Bitstream added on 2014-06-13T19:08:15Z : No. of bitstreams: 1
faria_fa_me_ilha.pdf: 449416 bytes, checksum: 5b125946a1b6572f4afaf42155ca56f0 (MD5)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Este trabalho aborda técnicas de controle em sistemas lineares realimentados com a derivada dos estados. Apresenta-se uma nova técnica de alocação de pólos, de forma que a resposta do sistema em malha fechada atenda alguns índices de desempenho. O projeto para o controlador é desenvolvido na forma de LMIs. Esse tipo de projeto é mais flexível no tratamento de robustez. Porém, é bem complicado inserir restriçõesi clássicas de índice de desempenho em LMIs. Para resolver essa situação usa-se o conceito de estabilidade regional (ou D-estabilidade) de sistemas. São apresentadas condições necessárias e suficientes para a D-estabilidade de sistemas lineares, realimentados com a derivada dos estados. Também são encontradas condições de suficiência para a D-estabilidade em sistemas com incertezas politópicas nos parâmetros. Apresenta-se a analogia que existe entre LMIs para sistemas com incertezas politópicas e LMIs para sistemas variantes no tempo. A eficiência da metodologia apresentada é avaliada através da solução de exemplos numéricos.
This work focuses control techniques in linear systems using only state-derivative feed- back. It presents new techniques for pole-placement, where the transient response of a linear system is specified by design constraints. The design of the controller is described in LMI framework. This framework is more exible on the design of robust systems. However, it is more difficulty to incorporate classical design constraints in LMIs. The problem is solved using D-stability concept. We proposed necessary and sufficient condi- tions for D-stability of linear system using state derivative feedback. Are also proposed sufficient conditions to uncertain linear system and time-varying systems with bounded parameters. The validity and applicability of this approach are illustrated by examples.
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Faria, Flávio Andrade. „Alocação de pólos com realimentação da derivada dos estados usando LMIs /“. Ilha Solteira : [s.n.], 2005. http://hdl.handle.net/11449/87236.
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Orientador: Edvaldo AssunçãoBanca: Marcelo Carvalho M. Teixeira
Banca: Hilton Cleber Pietrobom
Resumo: Este trabalho aborda técnicas de controle em sistemas lineares realimentados com a derivada dos estados. Apresenta-se uma nova técnica de alocação de pólos, de forma que a resposta do sistema em malha fechada atenda alguns índices de desempenho. O projeto para o controlador é desenvolvido na forma de LMIs. Esse tipo de projeto é mais flexível no tratamento de robustez. Porém, é bem complicado inserir restriçõesi clássicas de índice de desempenho em LMIs. Para resolver essa situação usa-se o conceito de estabilidade regional (ou D-estabilidade) de sistemas. São apresentadas condições necessárias e suficientes para a D-estabilidade de sistemas lineares, realimentados com a derivada dos estados. Também são encontradas condições de suficiência para a D-estabilidade em sistemas com incertezas politópicas nos parâmetros. Apresenta-se a analogia que existe entre LMIs para sistemas com incertezas politópicas e LMIs para sistemas variantes no tempo. A eficiência da metodologia apresentada é avaliada através da solução de exemplos numéricos.
Abstract: This work focuses control techniques in linear systems using only state-derivative feed- back. It presents new techniques for pole-placement, where the transient response of a linear system is specified by design constraints. The design of the controller is described in LMI framework. This framework is more exible on the design of robust systems. However, it is more difficulty to incorporate classical design constraints in LMIs. The problem is solved using D-stability concept. We proposed necessary and sufficient condi- tions for D-stability of linear system using state derivative feedback. Are also proposed sufficient conditions to uncertain linear system and time-varying systems with bounded parameters. The validity and applicability of this approach are illustrated by examples.
Mestre
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Santos, Rodrigo Borges [UNESP]. „Controle ativo de vibrações em estruturas flexíveis utilizando desigualdades matriciais lineares (LMIs)“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2008. http://hdl.handle.net/11449/94557.
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santos_rb_me_ilha.pdf: 887891 bytes, checksum: 9cff877681cee249ea6c3466ef38a6ed (MD5)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Este trabalho tem como propósito projetar controladores para aplicação em tempo real em uma estrutura flexível, objetivando a redução de vibração estrutural. Os controladores são projetados segundo o enfoque de otimização convexa, com formulações envolvendo desigualdades matriciais lineares (LMIs). Duas diferentes sínteses de realimentação são consideradas. A primeira é o projeto de controladores por realimentação de estados, estimados por um observador. A segunda metodologia é baseada no controle H∞ via realimentação do sinal de saída. O modelo matemático da estrutura, usado no projeto dos controladores, foi obtido utilizando o método de Lagrange. A estrutura considerada representa um modelo de um edifício flexível controlado por uma massa móvel (Active Mass Damper -AMD) localizada no topo. A estrutura é submetida a dois tipos de excitações, sísmica e senoidal. Uma mesa de vibração (Shake Table) foi usada para aplicar as excitações. Para rodar o experimento de controle foi usado uma placa de aquisição (MultiQ - PCI) e o software de controle Wincon. Os controladores foram desenvolvidos usando o Simulink e executado em tempo real usando o Wincon. Testes experimentais foram realizados para comprovação e avaliação das metodologias propostas.
The proposal of this work is to design real time controllers for application in flexible structure, aiming the structural vibration reduction. The controllers are designed by convex optimization involving linear matrix inequalities (LMIs) approaches. Two different methodologies to feedback the system are explained. The first one is the design controller by state feedback based on observer. The second one is based on H∞ output feedback control. The mathematical model of the structure, used in the controller design, was obtained by Lagrange’s method. The structure can represent a flexible building, and it is controlled by a driving mass located at the top. The structure is submitted to seismic and sinusoidal excitations. A vibration table (Shake Table) was used to apply the excitations. The experimental tests were realized using an acquisition board (MultiQ - PCI) and the Wincon control software. The controllers were developed using Simulink, and it run in real time using the Wincon software. Experimental tests were accomplished to validate and evaluate the proposal methodologies.
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Santos, Rodrigo Borges. „Controle ativo de vibrações em estruturas flexíveis utilizando desigualdades matriciais lineares (LMIs) /“. Ilha Solteira : [s.n.], 2008. http://hdl.handle.net/11449/94557.
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Orientador: Vicente Lopes JúniorBanca: Nobuo Oki
Banca: José Manoel Balthazar
Resumo: Este trabalho tem como propósito projetar controladores para aplicação em tempo real em uma estrutura flexível, objetivando a redução de vibração estrutural. Os controladores são projetados segundo o enfoque de otimização convexa, com formulações envolvendo desigualdades matriciais lineares (LMIs). Duas diferentes sínteses de realimentação são consideradas. A primeira é o projeto de controladores por realimentação de estados, estimados por um observador. A segunda metodologia é baseada no controle H∞ via realimentação do sinal de saída. O modelo matemático da estrutura, usado no projeto dos controladores, foi obtido utilizando o método de Lagrange. A estrutura considerada representa um modelo de um edifício flexível controlado por uma massa móvel (Active Mass Damper -AMD) localizada no topo. A estrutura é submetida a dois tipos de excitações, sísmica e senoidal. Uma mesa de vibração (Shake Table) foi usada para aplicar as excitações. Para rodar o experimento de controle foi usado uma placa de aquisição (MultiQ - PCI) e o software de controle Wincon. Os controladores foram desenvolvidos usando o Simulink e executado em tempo real usando o Wincon. Testes experimentais foram realizados para comprovação e avaliação das metodologias propostas.
Abstract: The proposal of this work is to design real time controllers for application in flexible structure, aiming the structural vibration reduction. The controllers are designed by convex optimization involving linear matrix inequalities (LMIs) approaches. Two different methodologies to feedback the system are explained. The first one is the design controller by state feedback based on observer. The second one is based on H∞ output feedback control. The mathematical model of the structure, used in the controller design, was obtained by Lagrange's method. The structure can represent a flexible building, and it is controlled by a driving mass located at the top. The structure is submitted to seismic and sinusoidal excitations. A vibration table (Shake Table) was used to apply the excitations. The experimental tests were realized using an acquisition board (MultiQ - PCI) and the Wincon control software. The controllers were developed using Simulink, and it run in real time using the Wincon software. Experimental tests were accomplished to validate and evaluate the proposal methodologies.
Mestre
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Morais, Cecília de Freitas 1987. „Controle e filtragem de sistemas lineares incertos sujeitos a saltos markovianos usando LMIs“. [s.n.], 2015. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/261058.
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Orientadores: Pedro Luis Dias Peres, Ricardo Coração de Leão Fontoura de OliveiraTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-08-26T20:35:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morais_CeciliadeFreitas_D.pdf: 1399566 bytes, checksum: 0b443117939165f3fa2bbcbd0d4a2b8e (MD5) Previous issue date: 2015
Resumo: Este trabalho aborda os problemas de projeto de controladores e filtros para sistemas lineares sujeitos a saltos markovianos com matrizes de transição incertas. Consideram-se os domínios de tempo contínuo e discreto, incertezas politópicas nas matrizes dos modelos de cada modo e as normas H2 e H'INFINITO' como critérios de desempenho. São investigados controladores por realimentação de estados e de saída e filtros de ordem completa. Como primeira contribuição, propõe-se uma sistemática mais abrangente para representar as incertezas (politópicas, intervalares ou afins) que afetam tanto as matrizes do modelo da planta associada a cada modo de operação em particular quanto a matriz de transição que governa os saltos entre os modos em um único domínio dado pelo produto cartesiano de simplexos, chamado de multi-simplex. Adicionalmente, as condições propostas para controle e filtragem asseguram limitantes para as normas H2 e H'INFINITO' dos sistemas markovianos incertos associados à planta controlada ou ao sistema mais o filtro por meio de matrizes de Lyapunov polinomialmente dependentes dos parâmetros, enquanto as abordagens existentes na literatura restringem-se ao uso de matrizes de Lyapunov independentes de parâmetros, ou seja, uma matriz fixa associada a cada modo de operação. São propostas condições para síntese de controladores e filtros, que aplicam-se aos casos de disponibilidade completa, parcial ou nula dos modos, em termos de desigualdades matriciais lineares associadas a buscas em parâmetros escalares. Experimentos numéricos ilustram as vantagens das condições desenvolvidas, mostrando que o método proposto é mais abrangente, uma vez que pode incluir outras abordagens da literatura como casos particulares, e pode produzir resultados menos conservadores em termos dos limitantes das normas quando comparado a outras técnicas existentes na literatura
Abstract: This work addresses the problem of controller and filter design for Markov jump linear systems with uncertain transition matrices. Discrete-time and continuous-time domains, polytopic uncertainties affecting matrices of each operation mode and H-2 and H'INFINITY' norms, as performance criteria, are considered. State feedback controllers, static output feedback controllers and full order filters are investigated. As a first contribution, this work proposes a more general systematic to represent the uncertainties (polytopic, interval, or affine) affecting independently the matrices of the plant model associated to each operation mode and the transition matrix in a single domain created by the cartesian product of simplexes, called multi-simplex. Additionally, the conditions proposed for control and filtering assure bounds to the H2 and H'INFINITY' norms of uncertain Markov systems associated to the controlled plant or to the filtering system by means of polynomially parameter dependent Lyapunov matrices, while the existent approaches in the literature are restricted to the use of parameter independent Lyapunov matrices,i.e., a constant one for each operation mode. The control and filter synthesis conditions, regarding complete, partial, or null Markov mode availability, are expressed in terms of linear matrix inequalities associated with searches on scalar parameters. Numerical experiments illustrate the advantages of the developed conditions, showing that the proposed method is more general, since it can include other approaches as particular cases, and can provide less conservative results in terms of bounds to the norms when compared with other techniques from literature
Doutorado
Automação
Doutora em Engenharia Elétrica
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Guti��rrez, Mart��nez Jezrael. „Produci��n y comercializaci��n de c��tricos naturales para hoteles y restaurantes“. Thesis, Universidad de las Am��ricas Puebla, 2011. http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lmas/gutierrez_m_j/.
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Avellaneda, Castilleja Rafael. „Análisis de la viabilidad de comercialización de jitomate producido bajo la técnica de hidroponia para su comercialización en el estado de Puebla“. Thesis, Universidad de las Américas Puebla, 2012. http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lmas/avellaneda_c_r/.
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Hernández, Suárez Edwin. „Análisis de la estrategia de Calidad de la Empresa Kronos Inc. del simulador de negocios de la Universidad Carnegie Mello 2012“. Thesis, Universidad de las Américas Puebla, 2011. http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lmas/hernandez_s_e/.
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Ortiz, Alatriste Elda. „Plan de Mercadotecnia a la empresa Manufacturas Gelati, S.A. de C.V“. Thesis, Universidad de las Américas Puebla, 2013. http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lmas/ortiz_a_e/.
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Cardim, Rodrigo [UNESP]. „Projeto de controladores baseados em LMIs: realimentação derivativa e sistemas chaveados utilizando estrutura variável“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2009. http://hdl.handle.net/11449/100291.
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Previous issue date: 2009-09-12Bitstream added on 2014-06-13T20:00:53Z : No. of bitstreams: 1
cadim_r_dr_ilha.pdf: 1217588 bytes, checksum: e5c74b6a258852f996ebb5ae3e66b97a (MD5)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Neste trabalho são apresentados estudos teóricos, projetos de controladores e simulações numéricas de alguns sistemas de controle automáticos, que no decorrer das pesquisas geraram novas contribuições. Primeiramente foi feito um breve estudo sobre os sistemas fuzzy Takagi- Sugeno (TS) e realizadas algumas simulações envolvendo exemplos acadêmicos como o sistema bola-viga e o levitador magnético. Em decorrência desses estudos foi proposto um novo método para o controle de sistemas mecânicos não-lineares, descritos através de modelos fuzzy TS, considerando o acesso somente às derivadas das variáveis de estado da planta, com projeto baseado em desigualdades matriciais lineares, em inglês Linear Matrix Inequalities (LMIs) e estabilidade assegurada através de funções de Lyapunov. Adicionalmente, foram feitos estudos sobre realimentação derivativa, e proposto um novo método para projetar a matriz de realimentação discreta no tempo da derivada do vetor de estado, tal que o sinal de controle obtido seja equivalente a uma dada lei de controle contínua no tempo com realimentação do vetor de estado. O controlador discreto é obtido com base no controlador contínuo, utilizando um método de aproximação, baseado em LMIs. É suposto que a planta é controlável, linear e invariante no tempo, com uma (SI) ou múltiplas (MI) entradas. Este procedimento permite o uso de métodos de projeto bem conhecidos de realimentação das variáveis de estado em sistemas contínuos no tempo, para calcular diretamente os ganhos de realimentação da derivada das variáveis de estado em sistemas discretos no tempo. Os projetos com realimentação derivativa podem ser úteis no controle de sistemas mecânicos, utilizando-se acelerômetros como sensores. Finalizando, um outro assunto abordado neste trabalho e que também trouxe contribuições relevantes...
In this work, theoretical studies, controller designs and numeric simulations of several automatic control systems that generated new contributions are presented. Firstly, a study on Takagi-Sugeno fuzzy systems modeling, control designs and simulations with practical examples, such as a ball-beam system and a nonlinear magnetic suspension system, are described. With these studies a simple method, based on Linear Matrix Inequalities (LMIs) and Lyapunov functions, for designing a control system using the Takagi-Sugeno fuzzy models in mechanical systems, where the available signals for the control are state-derivative, is proposed. Additionally, new results about state-derivative feedback including a simple method for designing a digital state-derivative feedback gain such that the control law is equivalent to a known and adequate continuous-time state feedback control law with a guaranteed stability are proposed. The digital controller is obtained by the continuous controller, using an approach method, based on LMIs. It is assumed that the plant is a linear controllable, time-invariant, Single-Input (SI) or Multiple-Input (MI) system. This procedure allows the use of well-known continuous-time state feedback design methods to directly design discrete-time state-derivative feedback control systems. The state-derivative feedback can be useful in the vibration control of mechanical systems, where the main sensors are accelerometers. Finally, we have the study with the design of state-feedback Variable Structure Controllers (VSC) for a class of continuous-time switched plants where is assume that the state vector is available for feedback. The design is based on Lyapunov-Metzler (LM) inequalities and also on Strictly Positive Real (SPR) systems stability results. The recent definition of Lyapunov-Metzler-SPR (LMSPR) systems is presented and a new direct application... (Complete abstract click electronic access below)
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Cardim, Rodrigo. „Projeto de controladores baseados em LMIs : realimentação derivativa e sistemas chaveados utilizando estrutura variável /“. Ilha Solteira : [s.n.], 2009. http://hdl.handle.net/11449/100291.
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Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto TeixeiraBanca: Edvaldo Assunção
Banca: José Paulo Fernandes Garcia
Banca: Aldayr Dantas de Araujo
Banca: Ramon Romankevicius Costa
Resumo: Neste trabalho são apresentados estudos teóricos, projetos de controladores e simulações numéricas de alguns sistemas de controle automáticos, que no decorrer das pesquisas geraram novas contribuições. Primeiramente foi feito um breve estudo sobre os sistemas fuzzy Takagi- Sugeno (TS) e realizadas algumas simulações envolvendo exemplos acadêmicos como o sistema bola-viga e o levitador magnético. Em decorrência desses estudos foi proposto um novo método para o controle de sistemas mecânicos não-lineares, descritos através de modelos fuzzy TS, considerando o acesso somente às derivadas das variáveis de estado da planta, com projeto baseado em desigualdades matriciais lineares, em inglês Linear Matrix Inequalities (LMIs) e estabilidade assegurada através de funções de Lyapunov. Adicionalmente, foram feitos estudos sobre realimentação derivativa, e proposto um novo método para projetar a matriz de realimentação discreta no tempo da derivada do vetor de estado, tal que o sinal de controle obtido seja equivalente a uma dada lei de controle contínua no tempo com realimentação do vetor de estado. O controlador discreto é obtido com base no controlador contínuo, utilizando um método de aproximação, baseado em LMIs. É suposto que a planta é controlável, linear e invariante no tempo, com uma (SI) ou múltiplas (MI) entradas. Este procedimento permite o uso de métodos de projeto bem conhecidos de realimentação das variáveis de estado em sistemas contínuos no tempo, para calcular diretamente os ganhos de realimentação da derivada das variáveis de estado em sistemas discretos no tempo. Os projetos com realimentação derivativa podem ser úteis no controle de sistemas mecânicos, utilizando-se acelerômetros como sensores. Finalizando, um outro assunto abordado neste trabalho e que também trouxe contribuições relevantes... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: In this work, theoretical studies, controller designs and numeric simulations of several automatic control systems that generated new contributions are presented. Firstly, a study on Takagi-Sugeno fuzzy systems modeling, control designs and simulations with practical examples, such as a ball-beam system and a nonlinear magnetic suspension system, are described. With these studies a simple method, based on Linear Matrix Inequalities (LMIs) and Lyapunov functions, for designing a control system using the Takagi-Sugeno fuzzy models in mechanical systems, where the available signals for the control are state-derivative, is proposed. Additionally, new results about state-derivative feedback including a simple method for designing a digital state-derivative feedback gain such that the control law is equivalent to a known and adequate continuous-time state feedback control law with a guaranteed stability are proposed. The digital controller is obtained by the continuous controller, using an approach method, based on LMIs. It is assumed that the plant is a linear controllable, time-invariant, Single-Input (SI) or Multiple-Input (MI) system. This procedure allows the use of well-known continuous-time state feedback design methods to directly design discrete-time state-derivative feedback control systems. The state-derivative feedback can be useful in the vibration control of mechanical systems, where the main sensors are accelerometers. Finally, we have the study with the design of state-feedback Variable Structure Controllers (VSC) for a class of continuous-time switched plants where is assume that the state vector is available for feedback. The design is based on Lyapunov-Metzler (LM) inequalities and also on Strictly Positive Real (SPR) systems stability results. The recent definition of Lyapunov-Metzler-SPR (LMSPR) systems is presented and a new direct application... (Complete abstract click electronic access below)
Doutor
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Rossini, Flávio Luiz. „Projeto de controlador robusto aplicado à cadeira de rodas móveis via abordagem por LMIS“. Universidade Estadual de Londrina. Centro de Tecnologia e Urbanismo. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2013. http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000184710.
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O presente trabalho aborda o projeto de controlador robusto aplicado a Cadeira de Rodas Móveis (CRM) via Desigualdades Matriciais Lineares (Linear Matrix Inequalities LMIs) utilizando sistemas Estritamente Reais Positivos (ERPs). As contribuições do trabalho foram a escolha de um modelo matemático para a CRM com incerteza quanto à posição do Centro de Gravidade (CG) da mesma, o desacoplamento dos sistemas dinâmico e cinemático, a linearização dos modelos, a construção das matrizes de incertezas (vértices do politopo), a proposta da malha de controle, a obtenção das matrizes que tornam o sistema ERP e que estabilizam o sistema com uma taxa de decaimento especificada, as matrizes que tornam o sistema ERP e que estabilizam o sistema a partir da metodologia de Controle com Estrutura Variável (CEV) via LMIs, sendo desenvolvida a demonstração para sistema com número de saídas maior que o número de entradas, com incertezas paramétricas e com taxa de decaimento especificada.This paper design of robust controller applied to Wheelchair Mobile (CRM) via Linear Matrix Inequalities (LMI) systems using Strictly Positive Real (SPR). The contributions of this work were the choice of a mathematical model for CRM with uncertainty about the position of the center of gravity (CG) of the same, the decoupling of the kinematic and dynamical systems, linearization of the models, the headquarters building of uncertainty (vertices the polytope), the proposal of the control loop, obtaining the matrices that make the SPR system and stabilize the system with a decay rate specified matrices that make the SPR system and stabilize the system from the control methodology with Variable Structure Control via LMIs, developed for the demonstration system with number of outputs greater than the number of entries, with parametric uncertainties and decay rate specified.
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Gagg, Filho Luiz Arthur [UNESP]. „Controle semi-ativo de vibrações com fluido magnetoreológico utilizando LMis e lógica nebulosa otimizada por algoritmo genético“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/94530.
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Previous issue date: 2013-04-25Bitstream added on 2014-06-13T19:55:33Z : No. of bitstreams: 1
gaggfilho_la_me_ilha.pdf: 3131916 bytes, checksum: 6bc40667bc0804d4b0e78df38c549d5b (MD5)Este trabalho estuda diversas estratégias de controle semi-ativo para a redução de vibração em suspensões veiculares empregando amortecedores magnetoreológicos (MR). A modelagem do amortecedor MR é feita utilizando o modelo de Bouc-Wen modificado. A fim de entender o princípio de funcionamento de um amortecedor MR, uma análise dinâmica é conduzida. Nesta análise o comportamento não linear do amortecedor MR é caracterizado através de laços histeréticos. Quando incorporado ao modelo da suspensão de ¼ de carro, outros efeitos não lineares são evidenciados. Compreendido o comportamento de todo o modelo da suspensão semi-ativa, diversos controladores são estudados e projetados. Este trabalho pode ser dividido em duas frentes. A primeira é o projeto de controladores via LMIs, que possuem uma formulação sólida e permitem o projeto de controladores com altos índices de desempenho. A segunda é o projeto de controladores nebulosos, cuja formulação teórica sobre estabilidade ainda encontra dificuldades, entretanto, é muito utilizada e tem experimentado grandes avanços devido a sua fácil implementação. O controlador nebuloso utilizado neste trabalho foi projetado por um processo automático através da otimização por algoritmo genético. Todos os controladores projetados neste trabalho são comparados com as estratégias de controle passivo. Outras comparações também foram realizadas com o controle semi-ativo utilizando um controlador LQR e um controlador nebuloso do tipo Mamdani sem otimização. Simulações numéricas com diversas excitações de entrada foram conduzidas. O trabalho termina demonstrando a superioridade do controle nebuloso via algoritmo genético e sua potencialidade para o futuro. Houve destaque também para o controlador que reduz a norma H2 via LMI.
This work studies several semi-active control strategies for vibration attenuation in vehicle suspensions employing magnetorheological dampers (MR). The modeling of MR damper is made using the Bouc-Wen modified model. In order to understand the principle of operation of an MR damper, a dynamic analysis is conducted. In this analysis the nonlinear behavior of the MR damper is characterized by hysteretic loops. When it is incorporated into the ¼ car suspension model, other nonlinear effects are evident. After this study, different controllers are designed. This work can be divided into two phases. The first one applies controllers projected via by LMIs, which has a solid formulation and allows high performances to the controllers. The second one uses a fuzzy controller, whose theoretical formulation on stability still faces difficulties. However, it is widely used and has been demonstrating great advances due to its easy implementation. The fuzzy controller used in this work was designed by an automatic process through optimization by genetic algorithm. All controllers projected are compared with passive control strategies. Other comparisons were also performed with semi-active control using a LQR controller and a Mamdani fuzzy controller without optimization. Numerical simulations with different input excitations were conducted. The work ends up demonstrating the superiority of the fuzzy controller with genetic algorithm and its potential for the future. There was also a highlight for the controller that reduces the H2 norm by LMIs.
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Gagg, Filho Luiz Arthur. „Controle semi-ativo de vibrações com fluido magnetoreológico utilizando LMis e lógica nebulosa otimizada por algoritmo genético /“. Ilha Solteira, 2013. http://hdl.handle.net/11449/94530.
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Orientador: Vicente Lopes JúniorCoorientador: Gustavo Luiz Chagas Manhães de Abreu
Banca: Michael John Brennan
Banca: Paulo Roberto Gardel Kurka
Resumo: Este trabalho estuda diversas estratégias de controle semi-ativo para a redução de vibração em suspensões veiculares empregando amortecedores magnetoreológicos (MR). A modelagem do amortecedor MR é feita utilizando o modelo de Bouc-Wen modificado. A fim de entender o princípio de funcionamento de um amortecedor MR, uma análise dinâmica é conduzida. Nesta análise o comportamento não linear do amortecedor MR é caracterizado através de laços histeréticos. Quando incorporado ao modelo da suspensão de ¼ de carro, outros efeitos não lineares são evidenciados. Compreendido o comportamento de todo o modelo da suspensão semi-ativa, diversos controladores são estudados e projetados. Este trabalho pode ser dividido em duas frentes. A primeira é o projeto de controladores via LMIs, que possuem uma formulação sólida e permitem o projeto de controladores com altos índices de desempenho. A segunda é o projeto de controladores nebulosos, cuja formulação teórica sobre estabilidade ainda encontra dificuldades, entretanto, é muito utilizada e tem experimentado grandes avanços devido a sua fácil implementação. O controlador nebuloso utilizado neste trabalho foi projetado por um processo automático através da otimização por algoritmo genético. Todos os controladores projetados neste trabalho são comparados com as estratégias de controle passivo. Outras comparações também foram realizadas com o controle semi-ativo utilizando um controlador LQR e um controlador nebuloso do tipo Mamdani sem otimização. Simulações numéricas com diversas excitações de entrada foram conduzidas. O trabalho termina demonstrando a superioridade do controle nebuloso via algoritmo genético e sua potencialidade para o futuro. Houve destaque também para o controlador que reduz a norma H2 via LMI.
Abstract: This work studies several semi-active control strategies for vibration attenuation in vehicle suspensions employing magnetorheological dampers (MR). The modeling of MR damper is made using the Bouc-Wen modified model. In order to understand the principle of operation of an MR damper, a dynamic analysis is conducted. In this analysis the nonlinear behavior of the MR damper is characterized by hysteretic loops. When it is incorporated into the ¼ car suspension model, other nonlinear effects are evident. After this study, different controllers are designed. This work can be divided into two phases. The first one applies controllers projected via by LMIs, which has a solid formulation and allows high performances to the controllers. The second one uses a fuzzy controller, whose theoretical formulation on stability still faces difficulties. However, it is widely used and has been demonstrating great advances due to its easy implementation. The fuzzy controller used in this work was designed by an automatic process through optimization by genetic algorithm. All controllers projected are compared with passive control strategies. Other comparisons were also performed with semi-active control using a LQR controller and a Mamdani fuzzy controller without optimization. Numerical simulations with different input excitations were conducted. The work ends up demonstrating the superiority of the fuzzy controller with genetic algorithm and its potential for the future. There was also a highlight for the controller that reduces the H2 norm by LMIs.
Mestre
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Rasheed-Hilmy, Abdalmoaty Mohamed. „Measures and LMIs for optimal control of piecewise-affine dynamical systems : Systematic feedback synthesis in continuous-time“. Thesis, Luleå University of Technology, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-202739.
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The project considers the class of deterministic continuous-time optimal control problems (OCPs) with piecewise-affine (PWA) vector fields and polynomial data. The OCP is relaxed as an infinite-dimensional linear program (LP) over space of occupation measures. The LP is then written as a particular instance of the generalized moment problem which is then approached by an asymptotically converging hierarchy of linear matrix inequality (LMI) relaxations. The relaxed dual of the original LP gives a polynomial approximation of the value function along optimal trajectories. Based on this polynomial approximation, a novel suboptimal policy is developed to construct a state feedback in a sample-and-hold manner. The results show that the suboptimal policy succeeds in providing a stabilizing suboptimal state feedback law that drives the system relatively close to the optimal trajectories and respects the given constraints.
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Franco, Junior Ary [UNESP]. „Projeto e simulação de um sistema de controle via LMIs da produção de vapor de uma caldeira aquatubular“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2012. http://hdl.handle.net/11449/87032.
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Previous issue date: 2012-11-30Bitstream added on 2014-06-13T18:08:25Z : No. of bitstreams: 1
francojunior_a_me_ilha.pdf: 1767942 bytes, checksum: 2d9c6747eea634729a7e8682fb849965 (MD5)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
A caldeira de uma usina de açúcar e etanol é um dos equipamentos mais importantes neste tipo de indústria, pois é responsável pela geração de vapor para o processo indus- trial e geração de energia. De todas as malhas de controle presentes em uma caldeira, a que desperta maior atenção é a do controle da produção de vapor, pois este controle está envolvido com a alimentação de água e calor do sistema, com a produção de vapor, que é o objetivo da caldeira, e com a pressão do vapor, um parâmetro crítico para o funcionamento da caldeira e até para a turbina responsável pela geração de energia elé- trica em uma planta industrial. O sistema de controle utilizado atualmente é ineficiente, visto que os parâmetros do mesmo são ajustados na maioria das indústrias, utilizando o método da tentativa e erro. Além disso, esse ajuste é feito apenas para um ponto de operação da caldeira, sendo que dada uma mudança no ponto de operação devido a vários fatores que possam acontecer, o sistema deve ser ajustado novamente. Neste trabalho, é descrito o funcionamento de uma caldeira e o seu sistema de automação e controle atual- mente utilizado para a malha de controle da produção de vapor, e consequentemente seus problemas. O sistema de produção de vapor de uma caldeira aquatubular é modelado matematicamente, o modelo não linear obtido é então linearizado. São simulados os dois modelos (linear e não linear) para alguns distúrbios da planta; define-se o desempenho esperado do sistema de controle; é projetado um controlador para este sistema através do uso de Desigualdades Matriciais Lineares, em inglês Linear Matrix Inequalities (LMIs), método este que garante restrições nos sinais do sistema controlado. Finalmente...
A sugarmill drum-boiler is one of the most important equipament in this industry type, because it is responsible for the steam generation for the industrial process and generation of energy. Considering the control systems presented in a drum-boiler, the one that wakes up larger attention is the steam production control, because this control is involved with the water feeding and heat feeding of the system, the steam production, that is the objective of the drum-boiler, and with the pressure of the steam, a critical parameter for the drum-boiler operation and also for the turbine that is responsible for the electric power generation of the industrial plant. This control system used nowadays is inefficient, because it is adjusted, in most of the industries, using trial and error method. Besides, that adjustment is just made for a drum-boiler operation point, and given a change in the operation point due to several factors that can happen, the system should be adjusted again. In this work it is described the drum-boiler operation, its automation system and control nowadays used for the steam production control, and consequently its problems. The drum-boiler steam production system is mathematically modeled, by a nonlinear system and then, this model is linearized. Both models (linear and nonlinear) are simulated for some plant disturbances, the expected control system performance is defined, a controller is designed for this system through the use of Linear Matrix Inequalities (LMIs), which method guarantees constraints on the controlled system signals. Finally, the linear and nonlinear controlled models are simulated for some plant... (Complete abstract click electronic access below)
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Capron, Bruno Didier Olivier. „Controle preditivo multi-modelos baseado em LMIs para sistemas estáveis e instáveis com representação por modelos de realinhamento“. Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-19032015-173721/.
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Nesta tese, com a ambição de desenvolver um pacote de controle que poderia ser implementado a baixo custo nas indústrias brasileiras, é estudado o controle preditivo (MPC) de sistemas estáveis e instáveis com modelos incertos, baseado em um modelo de realinhamento e o uso de técnicas de desigualdades matriciais lineares (LMI), para resolução de problemas de controle robusto. Na primeira parte da tese, a aplicabilidade de um controlador baseado em um modelo de realinhamento é considerada. Como o controlador preditivo baseado em um modelo de realinhamento não requer o uso de um observador de estados, espera-se que seja mais eficiente e mais robusto a distúrbios não medidos que um controlador que precise de um observador de estados. Essa hipótese é testada comparando-se o desempenho e a robustez a distúrbios não medidos deste controlador com um controlador que requer o uso de um observador de estados, através da simulação do controle de um separador polipropileno/propano (PP) industrial. Por outro lado, a desvantagem de um controlador baseado em um modelo de realinhamento é a sensibilidade da construção do modelo e das matrizes do controlador a erros numéricos que aumentam com o tamanho do sistema. As etapas do algoritmo de controle mais sensíveis a erros numéricos são então destacadas com o objetivo de discutir a aplicabilidade de um controlador baseado em um modelo de realinhamento a sistemas de grande porte. Além disso, sempre que possível, os métodos utilizados para reduzir a sensibilidade das etapas problemáticas a erros numéricos são apresentados. A segunda parte da tese trata da solução do problema de controle robusto preditivo baseado em um modelo de sistema incerto. Este problema é usualmente abordado através da inclusão de restrições não lineares sobre os custos associados aos modelos da planta no problema de controle, de tal modo que a ação de controle é obtida a cada instante de tempo através da resolução de um problema de otimização não linear, cujo custo computacional pode ser proibitivo para sistemas de grande porte. Nesta parte da tese, o problema de MPC robusto é então reformulado como um problema baseado em LMIs, que pode ser resolvido com uma fração do esforço computacional. A abordagem proposta é comparada com o MPC robusto convencional e testada através da simulação do controle de um reator e de um separador C3/C4 industriais. Finalmente, na terceira parte da tese, o MPC de sistemas estáveis e instáveis com incertezas no modelo que permite a saturação das entradas manipuladas é abordado. Um subconjunto das entradas manipuladas é alocado ao controle das saídas instáveis através de uma lei de realimentação de estados, enquanto as outras entradas são deixadas livres para controlar as saídas estáveis restantes. Assume-se que as saídas são controladas dentro de faixas e que os setpoints das saídas são tratados como entradas manipuladas adicionais. Os controladores desenvolvidos nesta parte da tese permitem a saturação das entradas associadas às saídas instáveis através da manipulação das entradas livres e dos setpoints das saídas instáveis. A viabilidade recursiva dos controladores desenvolvidos é garantida, permitindo-se que os setpoints das saídas instáveis deixem temporariamente suas faixas. O desempenho dos controladores desenvolvidos é testado através da simulação do controle de dois processos integradores da indústria química.In this thesis, with the ambition of developing a homemade control package that could be implemented at a low cost in Brazilian industries, the model predictive control (MPC) of uncertain stable and unstable systems based on a realigned state space representation and on the use of the Linear Matrix Inequality (LMI) techniques is addressed. In the first part of this thesis, the practical implementability of a controller based on a realigned model is considered. Since a Model Predictive Controller based on a realigned model does not require the use of a state observer, it is expected to be more efficient and more robust to unmeasured disturbances than a controller requiring the use of a state observer. This assumption is tested by comparing the performance and the robustness to unmeasured disturbances of a controller based on a realigned model with a controller requiring the use of a state observer through the simulation of the control of a nonlinear industrial propylene/propane (PP) splitter. On the other hand, a disadvantage of a controller based on a realigned model is that the construction of the model and controller matrices is very sensitive to numerical errors. The steps of the control algorithm that are more sensitive to numerical errors are then highlighted in order to discuss the practical applicability of an MPC based on the realigned model to large-scale systems. Also, wherever possible, some ways of decreasing the sensitiveness of the problematic steps to numerical errors are presented. The second part of this thesis addresses the solution to the problem of robust MPC of systems with model uncertainty. The usual approach of dealing with this kind of problem is through the inclusion of nonlinear cost constraints in the control problem so that the control action is obtained at each sampling time as the solution to a nonlinear programming (NLP) problem that, for high order systems, can be computationally expensive. In this part of the thesis, the robust MPC problem is then recast as an LMI problem that can be solved in real time with a fraction of the computer effort. The proposed approach is compared with the conventional robust MPC and tested through the simulation of the control of a reactor system and a C3/C4 splitter of the process industry. Finally, in the third part of the thesis, the model predictive control of uncertain process systems with stable and unstable outputs that allows input saturation is addressed. A subset of the manipulated inputs is allocated to the control of the unstable outputs through a state feedback control law while the other inputs are left free to control the remaining stable outputs. It is assumed that the outputs are controlled inside zones and that the output setpoints are treated as additional free manipulated inputs. The proposed controllers allow the saturation of the inputs related to the unstable outputs by manipulating the free inputs and the setpoints of the unstable outputs. The recursive feasibility of the controllers is guaranteed by allowing the setpoints of the unstable outputs to temporarily leave their bounds. The performance of the proposed approach is tested through the simulation of the control of two integrating chemical process systems.
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Franco, Junior Ary. „Projeto e simulação de um sistema de controle via LMIs da produção de vapor de uma caldeira aquatubular /“. Ilha Solteira, 2012. http://hdl.handle.net/11449/87032.
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Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto TeixeiraBanca: José Paulo Fernandes Garcia
Banca: Alfredo Del Sole Lordelo
Resumo: A caldeira de uma usina de açúcar e etanol é um dos equipamentos mais importantes neste tipo de indústria, pois é responsável pela geração de vapor para o processo indus- trial e geração de energia. De todas as malhas de controle presentes em uma caldeira, a que desperta maior atenção é a do controle da produção de vapor, pois este controle está envolvido com a alimentação de água e calor do sistema, com a produção de vapor, que é o objetivo da caldeira, e com a pressão do vapor, um parâmetro crítico para o funcionamento da caldeira e até para a turbina responsável pela geração de energia elé- trica em uma planta industrial. O sistema de controle utilizado atualmente é ineficiente, visto que os parâmetros do mesmo são ajustados na maioria das indústrias, utilizando o método da tentativa e erro. Além disso, esse ajuste é feito apenas para um ponto de operação da caldeira, sendo que dada uma mudança no ponto de operação devido a vários fatores que possam acontecer, o sistema deve ser ajustado novamente. Neste trabalho, é descrito o funcionamento de uma caldeira e o seu sistema de automação e controle atual- mente utilizado para a malha de controle da produção de vapor, e consequentemente seus problemas. O sistema de produção de vapor de uma caldeira aquatubular é modelado matematicamente, o modelo não linear obtido é então linearizado. São simulados os dois modelos (linear e não linear) para alguns distúrbios da planta; define-se o desempenho esperado do sistema de controle; é projetado um controlador para este sistema através do uso de Desigualdades Matriciais Lineares, em inglês Linear Matrix Inequalities (LMIs), método este que garante restrições nos sinais do sistema controlado. Finalmente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: A sugarmill drum-boiler is one of the most important equipament in this industry type, because it is responsible for the steam generation for the industrial process and generation of energy. Considering the control systems presented in a drum-boiler, the one that wakes up larger attention is the steam production control, because this control is involved with the water feeding and heat feeding of the system, the steam production, that is the objective of the drum-boiler, and with the pressure of the steam, a critical parameter for the drum-boiler operation and also for the turbine that is responsible for the electric power generation of the industrial plant. This control system used nowadays is inefficient, because it is adjusted, in most of the industries, using trial and error method. Besides, that adjustment is just made for a drum-boiler operation point, and given a change in the operation point due to several factors that can happen, the system should be adjusted again. In this work it is described the drum-boiler operation, its automation system and control nowadays used for the steam production control, and consequently its problems. The drum-boiler steam production system is mathematically modeled, by a nonlinear system and then, this model is linearized. Both models (linear and nonlinear) are simulated for some plant disturbances, the expected control system performance is defined, a controller is designed for this system through the use of Linear Matrix Inequalities (LMIs), which method guarantees constraints on the controlled system signals. Finally, the linear and nonlinear controlled models are simulated for some plant... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre
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Sereni, Bruno. „Static output feedback control for LPV and uncertain LTI systems /“. Ilha Solteira, 2019. http://hdl.handle.net/11449/180732.
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Orientador: Edvaldo AssunçãoResumo: Este trabalho aborda o controle via realimentação estática de saída aplicado à sistemas lineares com parâmetro variante (LPV) e lineares incertos invariantes no tempo (LIT). O projeto de ganhos de realimentação estática de saída apresentado neste trabalho é baseado no método dos dois estágios, o qual consiste em primeiramente obter um ganho de realimentação de estados, e então, utilizar esta informação no segundo estágio para obter-se o ganho de realimentação estática de saída desejado. As soluções para os problemas investigados são apresentadas na forma de desigualdades matriciais lineares (no inglês, linear matrix inequalities, LMIs), obtidas por meio da aplicação do Lema de Finsler. Baseado em resultados anteriores encontrados na literatura, este trabalho propõe uma estratégia de relaxação de forma a obter um método menos conservador para obtenção de ganhos robustos de realimentação estática de saída para sistemas incertos LTI. Na estratégia proposta, as variáveis adicionais do Lema de Finsler são consideradas como dependentes de parâmetro, juntamente com o uso de funções de Lyapunov dependentes de parâmetro (no inglês, parameter-dependent Lyapunov functions, PDLFs). É apresentado um estudo avaliando a eficácia da estratégia proposta em fornecer uma maior região de factibilidade para um dado problema. Os resultados foram utilizados em uma comparação com um método de relaxação baseado apenas no uso de PDLFs. Uma segunda contribuição deste trabalho consiste na proposta de um... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: The static output feedback (SOF) control applied to linear parameter-varying (LPV) and uncertain linear time-invariant (LTI) systems are addressed in this work. The approach chosen for the design of SOF gains is based on the two-stage method, which consists in obtaining a state feedback gain at first, and then using that information for deriving the desired SOF gain at the second stage. The solutions for the investigated problems are presented in terms of linear matrix inequalities (LMIs), obtained by means of the application of the Finsler's Lemma. Based on previous papers found in literature, this work proposes a relaxation strategy in order to achieve a less conservative method for obtaining robust SOF gains for uncertain LTI systems. In the proposed strategy, the Finsler's Lemma additional variables are considered to be parameter-dependent along with the use of parameter-dependent Lyapunov functions (PDLFs). A study evaluating the effectiveness of the proposed strategy in providing a larger feasibility region for a given problem is presented. The results were used in a comparison with a relaxation method based only on PDLFs. Another contribution of this work lies in the proposal of a solution for the control of LPV systems via the design of a gain-scheduled SOF controller. The methods proposed for both control problems were applied on the design of controllers for an active suspension system. In the experiments, it was assumed that only one of its four system's states wer... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre
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Buzetti, Ariel Starcke [UNESP]. „Projeto de controle robusto chaveado com falhas nos sensores“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2017. http://hdl.handle.net/11449/148888.
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Ariel - Dissertação de metrado - versão final.pdf: 5546326 bytes, checksum: 43f9ea288aaf8490ac26436f8aa9685d (MD5)Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-03-06T14:13:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 buzetti_as_me_ilha.pdf: 5546326 bytes, checksum: 43f9ea288aaf8490ac26436f8aa9685d (MD5)
Made available in DSpace on 2017-03-06T14:13:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 buzetti_as_me_ilha.pdf: 5546326 bytes, checksum: 43f9ea288aaf8490ac26436f8aa9685d (MD5) Previous issue date: 2017-01-17
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Este trabalho aborda um tema recorrente em implementações práticas de sistemas de controle automático, que é a falha de medição dos sensores. Considerou-se que o vetor de estado disponível para a realimentação, denominado x_M(t), apresenta incertezas politópicas, relacionadas às falhas nos sensores. Uma das contribuições desse trabalho é a representação adequada em espaço de estados de um sistema linear e invariante no tempo utilizando x_M(t) e supondo as incertezas de medição invariantes no tempo. Com esta descrição, é proposto um procedimento de projeto de controle chaveado que garante a estabilidade do sistema controlado, com uma taxa de decaimento (beta) mínima previamente especificada. É apresentado um teorema que diminui a norma do controlador, para assim evitar problemas de saturação e uma forma de escolher outros vértices do politopo para diminuir o conservadorismo do sistema. Resultados teóricos e de simulações comprovam que o controlador chaveado proposto é menos conservativo do que o controlador tradicional com apenas um único ganho. Esse trabalho aborda também uma proposta para o projeto de um controlador que garante a estabilidade e uma taxa de decaimento mínima para o sistema controlado, mesmo que as falhas nos sensores variem no tempo. Ambos os projetos de controle são baseados em desigualdades matriciais lineares (do inglês, Linear Matrix Inequalities - LMIs) e utilizam uma função de Lyapunov do tipo quadrática. Análises teóricas, resultados de simulações e implementações práticas no controle de um sistema 2D ball balancer confirmam a eficiência dos dois métodos propostos.
This work addresses a recurring subject in practical implementations of automatic control systems, which is the sensor measurement failure. Thus, the state vector available for feedback, denominated x_ M(t), presents polytopic uncertainties. One of the contributions of this work is an adequate state space representation of a linear time-invariant system using x_ M(t), considering that the measurement uncertainties are time-invariant. Then, using this representation, is proposed a design procedure of a switched control that ensures the stability with a given minimum decay rate (beta) of the controlled system. It is also shown a theorem that decreases the controller's norm to avoid saturation problems and it is demonstrated how to choose the polytope's vertices to decrease the system's conservativeness. A theoretical analysis and simulation results show that the proposed switched control procedure offers less conservative conditions than that provided by using the classical controller with only one gain. This work also presents a controller design that ensures the stability, with a given minimum decay rate, of the controlled system, even if the sensor failure varies in time. Both control designs are based on linear matrix inequalities (LMIs) and use a quadratic Lyapunov function. A practical implementation for controlling a 2D ball balancer system confirms the efficiency of both proposed methods.
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Buzetti, Ariel Starcke. „Projeto de Controle Robusto Chaveado com Falhas nos Sensores /“. Ilha Solteira, 2017. http://hdl.handle.net/11449/148888.
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Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto TeixeiraResumo: Este trabalho aborda um tema recorrente em implementações práticas de sistemas de controle automático, que é a falha de medição dos sensores. Considerou-se que o vetor de estado disponível para a realimentação, denominado x_M(t), apresenta incertezas politópicas, relacionadas às falhas nos sensores. Uma das contribuições desse trabalho é a representação adequada em espaço de estados de um sistema linear e invariante no tempo utilizando x_M(t) e supondo as incertezas de medição invariantes no tempo. Com esta descrição, é proposto um procedimento de projeto de controle chaveado que garante a estabilidade do sistema controlado, com uma taxa de decaimento (beta) mínima previamente especificada. É apresentado um teorema que diminui a norma do controlador, para assim evitar problemas de saturação e uma forma de escolher outros vértices do politopo para diminuir o conservadorismo do sistema. Resultados teóricos e de simulações comprovam que o controlador chaveado proposto é menos conservativo do que o controlador tradicional com apenas um único ganho. Esse trabalho aborda também uma proposta para o projeto de um controlador que garante a estabilidade e uma taxa de decaimento mínima para o sistema controlado, mesmo que as falhas nos sensores variem no tempo. Ambos os projetos de controle são baseados em desigualdades matriciais lineares (do inglês, Linear Matrix Inequalities - LMIs) e utilizam uma função de Lyapunov do tipo quadrática. Análises teóricas, resultados de simulações e im... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Mestre
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Koroishi, Edson Hideki [UNESP]. „Diagnose de falhas em sistemas rotativos com excitações desconhecidas, através da metodologia dos observadores de estado“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2009. http://hdl.handle.net/11449/94528.
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Previous issue date: 2009-02-26Bitstream added on 2014-06-13T18:55:43Z : No. of bitstreams: 1
koroishi_eh_me_ilha.pdf: 5293945 bytes, checksum: 3c008483c34efd2ba7e9df9a28dc4000 (MD5)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Neste trabalho desenvolveu-se uma metodologia de detecção e localização de falhas via observadores de estado projetados via LQR (Regulador Linear Quadrático) e LMIs (Desigualdades Matriciais Lineares) em sistema rotativo considerando-se suas fundações e excitações desconhecidas. A necessidade de desenvolver novas técnicas de prevenção de falhas vem da preocupação das indústrias com o bom funcionamento de seus equipamentos a fim de evitar paradas repentinas no processo produtivo. A metodologia dos observadores de estado consiste em utilizar sua capacidade de estimar estados não medidos. Assim, projeta-se um banco de observadores de estado, sendo que cada um é robusto a um determinado parâmetro sujeito a falha. Quanto à identificação de forças de excitação, durante os últimos anos, vários métodos têm sido propostos, embora nenhum deles possa ser considerado como sendo universalmente adequado a todas as situações. Neste trabalho foram utilizadas metodologias utilizando funções ortogonais de Fourier, Legendre e Chebyshev para a identificação das excitações desconhecidas. Para verificar a validade da metodologia desenvolvida tanto para a identificação de forças como detecção e localização de falhas foram simulados dois sistemas mecânicos: sistema massa-mola-amortecedor de 4 gdl (graus de liberdade) e sistema rotativo considerando-se suas fundações. Por fim, foi realizada a comprovação experimental, utilizando para isto um sistema rotativo pertencente ao laboratório de vibrações mecânicas do Departamento de Engenharia Mecânica da Faculdade de Engenharia, Campus de Ilha Solteira
In this work a methodology for faults detection and location in rotative system considering its foundation and unknown inputs was developed using state observers designed by LQR (Linear Quadratic Regulator) and LMIs (Linear Matrix Inequalities). The necessity of design new techniques of faults prevention proceeds from concerns of industries with the good worked of its equipments in order to avoid suddenly stopped in the productive process. The methodology of state observers consists to use its capacity to esteem the states not measured. So, it projects a bank of state observes, being that everyone is robust a parameter subject a fault. As at excitation forces identification, during last years, many methods have been proposed, however no one of them can be considered as universally adequate for every situation, being that in this work the methodologies using orthogonal functions of Fourier, Legendre and Chebyshev were used for unknown inputs identification. To validate the methodology two mechanicals systems were simulated: system mass-spring-damper of 4 dof (degree of freedom) and rotative system considering its foundations. At the end, the experimental proof was realized, using for this a rotative system in the mechanical vibrations laboratory at Ilha Solteira’s Mechanical Engineering Department
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Tognetti, Eduardo Stockler. „Controle fuzzy via alocação de pólos com funções de Lyapunov por partes“. Universidade de São Paulo, 2006. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18133/tde-11122006-210846/.
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O presente trabalho apresenta um método de projeto de controlador com alocação de pólos em sistemas fuzzy utilizando funções de Lyapunov por partes e contínuas no espaço de estado. A idéia principal é utilizar controladores chaveados no espaço de estado para obter uma resposta transitória satisfatória do sistema, obtida pela localização dos pólos. A modelagem fuzzy Takagi-Sugeno é utilizada para representar um sistema não-linear em diversos pontos de linearização através de uma aproximação por vários modelos locais lineares invariantes no tempo. A análise de estabilidade e o projeto de sistemas de controle podem se formulados em termos de desigualdades matriciais lineares (em inglês, linear matrix inequalities (LMIs)), as quais são resolvidas por técnicas de programação convexa. Na análise de estabilidade ou na síntese de um controlador em sistemas fuzzy é necessário resolver um número determinado de LMIs de acordo com o número de modelos locais. Encontrar uma função de Lyapunov comum a todos os modelos locais pode ser inviável, especialmente quando se impõem critérios de desempenho, que aparecem como restrições no contexto de LMIs. A proposta de uma função de Lyapunov por partes objetiva diminuir o conservadorismo na busca de um controlador que leve os pólos de malha fechada à uma região desejada. Resultados de análise e síntese da teoria de sistemas lineares por partes contribuíram para a construção do resultado apresentado. Exemplos com simulação ilustram o método proposto.This work presents a controller design method for fuzzy dynamic systems based on piecewise Lyapunov functions with constraints on the closed-loop pole location. The main idea is to use switched controllers to locate the poles of the system to obtain a satisfactory transient response. The pole placement strategy allows to specify the performance in terms of the desired time response of the feedback system. The Takagi-Sugeno fuzzy model can approximate the nonlinear system in several linearization points using linear time invariant systems. Thus, a global fuzzy model can be obtained from a fuzzy combination of these linear systems. Stability analysis and design of fuzzy control systems can be efficiently carried out in the context of linear matrix inequalities (LMIs). If the fuzzy system is described by many local models, the resulting set of LMIs may be infeasible. The search for a Lyapunov function in the fuzzy pole placement problem may be easier to be satisfied in a piecewise framework. Some results from piecewise linear systems theory have contributed to the development of the presented technique. Some examples are given to illustrate the proposed method.
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Buzachero, Luiz Francisco Sanches [UNESP]. „Otimização de controladores robustos de sistemas dinâmicos sujeitos a falhas estruturais“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2010. http://hdl.handle.net/11449/87054.
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buzachero_lfs_me_ilha.pdf: 810037 bytes, checksum: 87b0daa8f9193eb11af167f798712fc5 (MD5)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Neste trabalho propõem-se novas técnicas para otimização da norma de controladores robustos de sistemas dinâmicos lineares sujeitos a falhas estruturais, utilizando realimentação dos estados. As técnicas de projeto utilizadas baseiam-se em LMIs (do inglês Linear Matrix Inequalities) formuladas com base na teoria de estabilidade segundo Lyapunov, utilizando o lema de Finsler e o lema projetivo recíproco. As LMIs utilizadas tiveram o acréscimo da restrição da taxa de decaimento, incluindo o parâmetro g nas LMIs, responsável por diminuir o tempo de duração do transitório dos sistemas realimentados. Foram realizadas comparações qualitativas e quantitativas entre os métodos de projeto com otimização da norma dos controladores, visando alternativas de controladores com menor norma e melhor desempenho que atendam às restrições do projeto. O trabalho se encerra com uma seção de conclusões e perspectivas futuras
This work proposes new techniques to optimize robust controllers norm of linear systems subject to structural failures, with states feedback. The design techniques used are based on LMIs (Linear Matrix Inequalities) formulated on the basis of Lyapunov’s stability theory, using Finsler’s lemma and reciprocal projection lemma. The LMIs have used the addition of the decay rate restriction, including a parameter g in the LMIs, responsible for decreasing the settling time of the feedback system. Qualitative and quantitative comparisons were made between methods of design and optimization of the robust controllers norm, seeking alternatives with small norm and better performance that meet the design constraints. The work ends with a section of conclusions and future prospects
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Lazarini, Adalberto Zanatta Neder [UNESP]. „Condições de relaxamento para a estabilidade de sistemas não lineares T-S utilizando funções de Lyapunov Fuzzy“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2017. http://hdl.handle.net/11449/148705.
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Submitted by Adalberto Zanatta Neder Lazarini null (adalberto.lazarini@yahoo.com) on 2017-02-02T20:05:36Z
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Dissertação Adalberto - Final.pdf: 1297717 bytes, checksum: 4cea64840d9e8f7f2841989ef7ea349a (MD5)Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-02-06T17:12:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lazarini_azn_me_ilha.pdf: 1297717 bytes, checksum: 4cea64840d9e8f7f2841989ef7ea349a (MD5)
Made available in DSpace on 2017-02-06T17:12:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lazarini_azn_me_ilha.pdf: 1297717 bytes, checksum: 4cea64840d9e8f7f2841989ef7ea349a (MD5) Previous issue date: 2017-01-19
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Neste trabalho são feitas análises sobre quando as condições de existência dos teoremas apresentados por (GUEDES, 2015), que propõem condições necessárias e suficientes para a estabilidade de sistemas não lineares de tempo contínuo descritos através de modelos fuzzy Takagi-Sugeno (TS), que transformam sistemas não lineares em um conjunto convexo de sistemas lineares a partir de regras se-então, baseadas em Funções de Lyapunov Fuzzy (FLF), são satisfeitas. Primeiramente, são analisados os casos particulares de 3 e 4 modelos locais. Logo após, são tratados casos genéricos, com quantidades de regras tanto pares quanto ímpares, identificando quando as condições impostas pelos teoremas citados são satisfeitas. Para os casos nos quais as condições não são satisfeitas, é proposto também um algoritmo para obtenção do “pior caso” possível, varrendo todas as possibilidades que o sistema apresenta. Este algoritmo oferece condições necessárias e suficientes para o problema e também pode ser utilizado quando as condições exigidas pelos dois teoremas apresentados em (GUEDES, 2015) são satisfeitas. Por fim, são analisadas as contribuições do uso do algoritmo, onde são considerados parâmetros como número de LMIs, número de variáveis matriciais simétricas nxn simétricas utilizadas na resolução das LMIs e tempo computacionalmente necessário.
In this work,the required conditions for the theorems presented by(GUEDES,2015), which propose necessary and sufficient conditions for the stability of continuous-time nonlinear systems described by Takagi-Sugeno (TS) fuzzy models based on Lyapunov fuzzy functions (LFF), are analysed. First of all, the cases with 3 and 4 local models are considered. After that, generic cases are studied, with odd or even number os rules, identifying when the conditions imposed by these theorem shold. If the conditions are not satisfied, an algorithm is proposed as way of finding the “worst case scenario” for the system, considering all possible options. This algorithm offers necessary and sufficient conditions for solving this problem and also can be used when the conditions for the application of the theorems presented in(GUEDES,2015) hold. Finally,the algorithm’s contributions are analyzed, considering parameters such as number of LMIs,number of symmetric matricial variables used on solving the LMIs and computational time.
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Lazarini, Adalberto Zanatta Neder. „Condições de relaxamento para a estabilidade de sistemas não lineares T-S utilizando funções de Lyapunov Fuzzy /“. Ilha Solteira, 2017. http://hdl.handle.net/11449/148705.
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Orientador: Marcelo Minhoto Carvalho TeixeiraResumo: Neste trabalho são feitas análises sobre quando as condições de existência dos teoremas apresentados por (GUEDES, 2015), que propõem condições necessárias e suficientes para a estabilidade de sistemas não lineares de tempo contínuo descritos através de modelos fuzzy Takagi-Sugeno (TS), que transformam sistemas não lineares em um conjunto convexo de sistemas lineares a partir de regras se-então, baseadas em Funções de Lyapunov Fuzzy (FLF), são satisfeitas. Primeiramente, são analisados os casos particulares de 3 e 4 modelos locais. Logo após, são tratados casos genéricos, com quantidades de regras tanto pares quanto ímpares, identificando quando as condições impostas pelos teoremas citados são satisfeitas. Para os casos nos quais as condições não são satisfeitas, é proposto também um algoritmo para obtenção do “pior caso” possível, varrendo todas as possibilidades que o sistema apresenta. Este algoritmo oferece condições necessárias e suficientes para o problema e também pode ser utilizado quando as condições exigidas pelos dois teoremas apresentados em (GUEDES, 2015) são satisfeitas. Por fim, são analisadas as contribuições do uso do algoritmo, onde são considerados parâmetros como número de LMIs, número de variáveis matriciais simétricas nxn simétricas utilizadas na resolução das LMIs e tempo computacionalmente necessário.
Mestre
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Antunes, Filho Carlos Roberto [UNESP]. „Controle ótimo H 'INFINITO' e H2 com a locação de pólos e modificação de zeros para rastreamento de sinais e rejeição de distúrbios em sistemas de controle usando LMIs“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2007. http://hdl.handle.net/11449/87220.
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antunesfilho_cr_me_ilha.pdf: 650754 bytes, checksum: 136fe73b69dadcdeada02b0f4eb75f31 (MD5)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Uma metodologia de alocação de pólos é proposta para resolver o problema de rastreamento do sinal de referência, considerando-se, ainda, a presença de uma entrada exógena do tipo distúrbio ou perturbação na planta, propondo-se uma nova metodologia de modificação dos zeros para a atenuação do efeito desse sinal. Primeiramente, apresenta-se um método de minimização da norma H8 entre o sinal do erro de rastreamento e o sinal de referência, obtendo-se assim, um rastreador de sinais. A seguir, um método de minimização da norma H2 é proposto utilizando-se a modificação dos zeros, para a redução do efeito desse distúrbio na saída do sistema. Todo o projeto foi elaborado a partir de inequações matriciais lineares, que permitem descrever o equacionamento como um problema de otimização convexa, e através da alocação dos pólos ou zeros, apresenta a solução ótima para o sistema. Por fim, exemplos numéricos ilustram a viabilidade da metodologia proposta.
The tracking system problem is solved using a pole placement methodology, considering, also, an external signal of disturbance or perturbation in the plant and a new zeros modification methodology is proposed to solve the problem of disturbance rejection. Firstly, the pole placement is used in order to minimize the H8-norm from the reference input signal to the error signal, designing a controller and solving the tracking problem. An H2-norm minimization methodology is used to reduce the disturbance effect in the output system. The design was formulated by Linear Matrix Inequalities (LMI), such that the optimum is obtained. Numerical examples illustrate the viability of the proposed methodology.
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Antunes, Filho Carlos Roberto. „Controle ótimo H 'INFINITO' e H2 com a locação de pólos e modificação de zeros para rastreamento de sinais e rejeição de distúrbios em sistemas de controle usando LMIs /“. Ilha Solteira : [s.n.], 2007. http://hdl.handle.net/11449/87220.
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Orientador: Edvaldo AssunçãoBanca: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira
Banca: Celso Correia de Souza
Resumo: Uma metodologia de alocação de pólos é proposta para resolver o problema de rastreamento do sinal de referência, considerando-se, ainda, a presença de uma entrada exógena do tipo distúrbio ou perturbação na planta, propondo-se uma nova metodologia de modificação dos zeros para a atenuação do efeito desse sinal. Primeiramente, apresenta-se um método de minimização da norma H8 entre o sinal do erro de rastreamento e o sinal de referência, obtendo-se assim, um rastreador de sinais. A seguir, um método de minimização da norma H2 é proposto utilizando-se a modificação dos zeros, para a redução do efeito desse distúrbio na saída do sistema. Todo o projeto foi elaborado a partir de inequações matriciais lineares, que permitem descrever o equacionamento como um problema de otimização convexa, e através da alocação dos pólos ou zeros, apresenta a solução ótima para o sistema. Por fim, exemplos numéricos ilustram a viabilidade da metodologia proposta.
Abstract: The tracking system problem is solved using a pole placement methodology, considering, also, an external signal of disturbance or perturbation in the plant and a new zeros modification methodology is proposed to solve the problem of disturbance rejection. Firstly, the pole placement is used in order to minimize the H8-norm from the reference input signal to the error signal, designing a controller and solving the tracking problem. An H2-norm minimization methodology is used to reduce the disturbance effect in the output system. The design was formulated by Linear Matrix Inequalities (LMI), such that the optimum is obtained. Numerical examples illustrate the viability of the proposed methodology.
Mestre
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Esteves, Talita Tozetto [UNESP]. „Análise da estabilidade de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno utilizando as desigualdades de Lyapunov-Metzler“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2011. http://hdl.handle.net/11449/87037.
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esteves_tt_me_ilha.pdf: 642482 bytes, checksum: 6d87652f7c370af770e00c245690a225 (MD5)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Neste trabalho é realizada a análise da estabilidade de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno (TS) contínuos no tempo, através de Funções de Lyapunov Fuzzy (FLF), Funções de Lyapunov Metzler (FLM) e de Funções de Lyapunov Fuzzy-Metzler (FLFM) introduzida nesta disser- tação. Novas propostas são feitas a partir destas análises, sendo apresentadas condições su- ficientes para a estabilidade assintótica destes sistemas no sentido de Lyapunov. As soluções obtidas são baseadas em desigualdades lineares matriciais (LMIs, do inglês Linear Matrix Ine- qualities) e dependem da solução de um conjunto de desigualdades de Lyapunov-Metzler, que podem ser de difícil solução. Então, foram apresentadas condições de estabilidade baseadas em uma subclasse de matrizes de Metzler que, quando factíveis, podem ser resolvidas através de LMIs com a necessidade de uma busca unidimensional. Foram propostos métodos que genera- lizam os já existentes na literatura, baseados em FLF, para a estabilidade assintótica dos sistemas fuzzy TS
This work addresses the stability analysis of Takagi-Sugeno (TS) fuzzy systems via Fuzzy Lyapunov Functions (FLF), Metzler Lyapunov Functions (MLF) and Fuzzy-Metzler Lyapunov Functions (FMLF) that was proposed in this dissertation. New proposals are made from these analyses, and sufficient conditions for asymptotic stability of these systems in the sense of Lyapunov are presented. The results obtained are based on LMIs (Linear Matrix Inequalities) and depend on the solutions of a set of Lyapunov-Metzler inequalities, that are usually difficult to solve. Then, conditions for stability based on a subclass of Metzler matrices that, when feasible, can be described by a set of LMIs with an unidimensional search, are presented. The proposed methods generalize the similar methods available in the literature, based on FLF, for the asymptotic stability of TS fuzzy systems
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Ezzine, Montassar. „Observation et commande des systèmes linéaires dans les domaines temporel et fréquentiel“. Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00653058.
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Dans ce mémoire, nous nous sommes intéressés aux problèmes d'estimation, de filtrage H-infini mais aussi à la commande via un observateur dans les domaines temporel et fréquentiel, aussi bien pour les systèmes linéaires standards que pour les systèmes algébro-différentiels plus généraux appelés systèmes singuliers. Le fil conducteur de notre démarche a été de proposer des résultats facilement implémentables et de couvrir la classe la plus large possible des systèmes linéaires. Ainsi, nous avons commencé notre travail en proposant des méthodes de synthèse d'observateurs à entrées inconnues pour des systèmes sans et avec retard, sujet à des entrées totalement inconnues. Nous cherchons ici à éliminer l'effet des entrées inconnues sur la dynamique de l'erreur d'observation. La synthèse temporelle est basée sur des LMIs permettant de dé- terminer la matrice de gain paramétrant toutes les matrices de l'observateur. L'approche LMI est en fait déduite de différents lemmes bornés qui eux mêmes se basent sur l'approche Lyapunov. La synthèse fréquentielle est déduite de celle temporelle en proposant des MFDs judicieuses et en utilisant l'approche de factorisation. Ensuite, nous avons proposé des filtres qui permettent d'assurer, en plus de la stabilité, un critère de performance H-infini, c'est à dire que nous cherchons à atténuer l'effet des perturbations, supposées être inconnues mais à énergie bornée, sur la dynamique de l'erreur d'estimation. L'un des principaux apports de nos travaux, a été de proposer une nouvelle écriture de la dynamique de l'erreur d'estimation sous forme singulières afin de contourner le problème de l'apparition de la dérivée des perturbations dans la dynamique de l'erreur d'estimation. Ainsi, nous sommes arrivés à relaxer les contraintes qui existent généralement sur les matrices des filtres non biaisés synthétisés ; c'est à dire, des filtres dont la dynamique de l'erreur d'estimation ne dépend pas explicitement de l'état x(t) du système et de l'entrée u(t). La méthode fréquentielle est déduite de celle temporelle en utilisant l'approche de factorisation. Il est à noter que cette description fréquentielle, entrée-sortie, pourra permettre une implémentation aisée dans le domaine fréquentiel lorsque nous nous trouvons dans une situation où celle-ci est la plus indiquée. Enfin, nous nous sommes intéressés à l'application des méthodes d'estimation proposées dans le cadre de la commande. En effet, dans un premier temps, nous proposons une synthèse directe d'une commande basée sur un filtre H-infini directement dans le domaine fréquentiel pour des systèmes linéaires standards. Ensuite, nous nous focalisons sur les systèmes singuliers aussi bien dans le cas continu que discret et nous proposons de déterminer des lois de commande en utilisant un filtre fonctionnel qui satisfait un critère de performance H-infini. En effet, nous cherchons d'abord à calculer le gain de retour d'état qui nous permet de remplir les spécifications du système bouclé (stabilité,...). Puis, nous synthétisons un filtre qui a pour but de fournir en sortie une estimée de ce retour d'état.
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Mendes, Renato de Aguiar Teixeira [UNESP]. „Projeto de Controladores Robustos H∞ para Sistemas Discretos Utilizando Modificação de Zeros“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2010. http://hdl.handle.net/11449/100299.
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mendes_rat_dr_ilha.pdf: 2326436 bytes, checksum: 60aa15eb5fb66a63b31662bee7904bfa (MD5)Neste trabalho sao propostas metodologias de modificacao de zeros para solucionar o problema do rastreamento do sinal de referencia em sistemas discretos determinısticos, sistemas discretos incertos e sistemas discretos nao-lineares considerando-se uma entrada de perturbacao na planta. Em um primeiro momento e projetado um controlador discreto para minimizar a norma H∞ entre a entrada ex´ogena e o sinal de saıda com o objetivo de reduzir o efeito da perturbacao sobre a saıda do sistema determinıstico. Posteriormente, minimiza-se a norma H∞ entre o sinal de referencia e o erro de rastreamento atraves da modificacao otima de zeros do sistema discreto, constituindo desta maneira o rastreador de sinal de referencia. Essa nova estrutura de projeto do controlador e estendida para o projeto do controlador robusto H∞, supondo incertezas politopicas na planta e tambem para sistemas nao-lineares. No caso de sistemas com incertezas politopicas na planta, um controlador discreto e projetado para minimizar o custo garantido H∞ entre a entrada exogena e o sinal de saıda com o objetivo de reduzir o efeito da perturbacao sobre a saıda do sistema discreto incerto. Posteriormente e projetado um rastreador para sinais de referˆencia em sistemas com incertezas politopicas, utilizando-se modificacao de zeros. Por fim, estende-se a metodologia de rastreamento do sinal de referencia com rejeicao do disturbio para sistemas nao-lineares. A formulacao do projeto e descrita na forma de inequacoes matriciais lineares, pois estas permitem a descricao de problemas de otimizacao convexa
The tracking problems in uncertain, deterministic and nonlinear discrete time systems, with the presence of a disturbance signal in the plant, are solved in this work proposing a zero variation methodology. A discrete state feedback controller is designed in order to minimize the H∞-norm between the exogen input and the output signal, such that the effect of the disturbance is attenuated in deterministic systems. After, the tracking problem is solved using the variation of the zeros minimizing the H∞-norm from the reference input signal to the error tracking signal. This new structure is extended to design of H∞ robust controller, supposing politopic uncertainties and other one supposing nonlinearities in the plant. In uncertain systems case, a discrete controller is designed in order to minimize the H∞ guaranteed cost between the exogen input and the output signal such that the effect of the disturbance is attenuated in uncertain systems. Then, the tracking problem in uncertain systems is solved using the variation of the zeros minimizing the H∞ guaranteed cost from the reference input signal to the error tracking signal. Finally, the zero variation methodology is extended to nonlinear systems. The design is formulated in the Linear Matrix Inequalities (LMI) framework, such that the optimal solution of the stated control problem is obtained when feasible solution exists
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Esteves, Talita Tozetto. „Análise da estabilidade de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno utilizando as desigualdades de Lyapunov-Metzler /“. Ilha Solteira : [s.n.], 2011. http://hdl.handle.net/11449/87037.
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Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto TeixeiraCoorientador: Rodrigo Cardim
Banca: Edvaldo Assunção
Banca: Alfredo Del Sole Lordelo
Resumo: Neste trabalho é realizada a análise da estabilidade de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno (TS) contínuos no tempo, através de Funções de Lyapunov Fuzzy (FLF), Funções de Lyapunov Metzler (FLM) e de Funções de Lyapunov Fuzzy-Metzler (FLFM) introduzida nesta disser- tação. Novas propostas são feitas a partir destas análises, sendo apresentadas condições su- ficientes para a estabilidade assintótica destes sistemas no sentido de Lyapunov. As soluções obtidas são baseadas em desigualdades lineares matriciais (LMIs, do inglês Linear Matrix Ine- qualities) e dependem da solução de um conjunto de desigualdades de Lyapunov-Metzler, que podem ser de difícil solução. Então, foram apresentadas condições de estabilidade baseadas em uma subclasse de matrizes de Metzler que, quando factíveis, podem ser resolvidas através de LMIs com a necessidade de uma busca unidimensional. Foram propostos métodos que genera- lizam os já existentes na literatura, baseados em FLF, para a estabilidade assintótica dos sistemas fuzzy TS
Abstract: This work addresses the stability analysis of Takagi-Sugeno (TS) fuzzy systems via Fuzzy Lyapunov Functions (FLF), Metzler Lyapunov Functions (MLF) and Fuzzy-Metzler Lyapunov Functions (FMLF) that was proposed in this dissertation. New proposals are made from these analyses, and sufficient conditions for asymptotic stability of these systems in the sense of Lyapunov are presented. The results obtained are based on LMIs (Linear Matrix Inequalities) and depend on the solutions of a set of Lyapunov-Metzler inequalities, that are usually difficult to solve. Then, conditions for stability based on a subclass of Metzler matrices that, when feasible, can be described by a set of LMIs with an unidimensional search, are presented. The proposed methods generalize the similar methods available in the literature, based on FLF, for the asymptotic stability of TS fuzzy systems
Mestre
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Querol, Ferrer Andrés. „Control predictivo de sistemas borrosos mediante teoria de conjuntos invariantes y programación copositiva“. Doctoral thesis, Universitat Jaume I, 2017. http://hdl.handle.net/10803/404190.
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La idea principal de la tesis es adaptar el control predictivo lineal clásico a los modelos borrosos Takagi Sugeno. Se ha aprovechado la particular estructura de estos modelos borrosos para desarrollar nuevas aplicaciones adaptando el control robusto mediante LMIs a estos sistemas borrosos. En estas aportaciones la idea principal es la de diseñar controladores que sean válidos para cualquier forma de las funciones de pertenencia para un horizonte finito. A esta filosofía de diseño se le ha llamado diseño independiente de la forma. Además, se ha desarrollado el diseño de un controlador que estabiliza al sistema en la región más grande posible, y la adaptación de técnicas iterativas de control predictivo nolineal, así como consideraciones acerca de la teoría de conjuntos invariables a fin de obtener los conjuntos factibles/terminales pertinentes. Todo ello basado en la programación copositiva, este problema se ha abordado mediante la aplicación del teorema de Polya.The main idea of the thesis is to adapt the classic linear predictive control to Takagi Sugeno fuzzy models. It has taken advantage of the particular structure of these fuzzy models to develop new applications adapting the robust control by LMIs to fuzzy systems. In these contributions the main idea is to design controllers that are valid for any shape of membership functions for a finite horizon. This design philosophy has been called shape-independent one. In addition, the design of a controller that stabilizes a system in the largest region possible, and the adaptation of iterative techniques of nolineal predictive control, as well as considerations about the theory of invariant sets in order to obtain feasible/terminals. All this has been based on copositive programming, this problem has been approached via application of Polya's theorem.
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Faria, Flávio Andrade [UNESP]. „Projetos de controladores baseados em LMI usando realimentação da derivada dos estados“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2009. http://hdl.handle.net/11449/100284.
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faria_fa_dr_ilha.pdf: 872755 bytes, checksum: d14b68025a60624f43ac43ae6b5e757e (MD5)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Já é conhecido da teoria de controle clássico, que a realimentação derivativa pode ser útil e em alguns casos, essencial para a obtenção do desempenho desejado. Além disso, existem problemas práticos em que a derivada dos estados é mais fácil de se obter do que os sinais dos estados. Por exemplo, nos seguintes problemas: controle de vibrações de sistemas mecânicos, sistemas de suspensão de automóveis, controle de vibrações em pontes suspensas e controle de vibrações na aterrissagem de aviões. O principal sensor usado nesses problemas é o acelerômetro. A partir do sinal do acelerômetro é possível obter com precisão a velocidade, mas não o deslocamento. Definindo o deslocamento e a velocidade como as variáveis de estado, então apenas os sinais da derivada dos estados estão disponíveis para a realimentação. A realimentação derivativa foi usada recentemente no projeto de sistemas lineares. Os procedimentos consideram o problema de alocação de pólos (ABDELAZIZ; VALÁŠEK, 2004, 2005) e o projeto de reguladores lineares quadráticos (DUAN; NI; KO, 2005). Infelizmente esses resultados não podem ser usados em sistemas incertos ou sujeitos à falhas estruturais. Para resolver esse caso, projetos baseados em DesigualdadesMatriciais Lineares (LMIs) foram propostos em (FARIA, 2005; ASSUNÇÃO et al., 2007e; FARIA; ASSUNÇÃO; TEIXEIRA, 2009a; CARDIM et al., 2008; FARIA et al., 2009c). LMIs podem ser facilmente resolvidas com softwares de otimização, tais como os pacotes “LMI control toolbox” e “SeDuMi” do MATLAB. Este trabalho aborda o projeto de controladores para sistemas descritores usando a realimentação da derivada dos estados. São apresentadas condições necessárias e suficientes baseadas em LMIs para a estabilidade assintótica de sistemas descritores. Como a estabilidade nem sempre é suficiente, posteriormente...
From classical control theory, it is well-known that state-derivative feedback can be very useful, and even in some cases essential to achieve a desired performance. Moreover, there exist some practical problems where the state-derivative signals are easier to obtain than the state signals. For instance, in the following applications: suppression of vibration in mechanical systems, control of car wheel suspension systems, vibration control of bridge cables and vibration control of landing gear components. The main sensor used in these problems is the accelerometer. In this case, from the signals of the accelerometers it is possible to reconstruct the velocities with a good precision but not the displacements. Defining the velocities and displacement as the state variables, then one has available for feedback the state-derivative signals. Recent researches about state-derivative feedback design for linear systems have been presented. The procedures consider, for instance, the pole placement problem (ABDELAZIZ; VALÁŠEK, 2004, 2005), and the design of a Linear Quadratic Regulator (DUAN; NI; KO, 2005). Unfortunately these results are not applied to the control of uncertain systems or systems subject to structural failures. For this case, Linear Matrix Inequalities (LMIs) based designs were recently proposed in (FARIA, 2005; ASSUNÇÃO et al., 2007e; FARIA; ASSUNÇÃO; TEIXEIRA, 2009a; CARDIM et al., 2008; FARIA et al., 2009c). LMIs can be easily solved with optimization softwares, such as the packages “LMI control toolbox” and “SeDuMi” of MATLAB. This work focuses control designs for descriptor systems using the state-derivative feedback. Necessary and sufficient LMI-based conditions for asymptotically stability of descriptor systems are presented. As the stability of a control system is insufficient to obtain a suitable performance... (Complete abstract click electronic access below)
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Sampaio, Leonardo Poltronieri [UNESP]. „Controle da injeção de potências ativa e reativa em inversor de Geração Distribuída conectado à rede de distribuição em corrente alternada em baixa tensão, empregando LMIs com realimentação de estados e critérios de D-estabilidade“. Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/100342.
Der volle Inhalt der QuelleAnnotation:
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Previous issue date: 2013-08-16Bitstream added on 2014-06-13T19:19:31Z : No. of bitstreams: 1
sampaio_lp_dr_ilha.pdf: 5024543 bytes, checksum: 5c05eda31a0216dcb9e46269873a29e3 (MD5)Considerando a necessidade do controle de fluxo de energia elétrica nos cenários futuros de Geração Distribuída (GD), local e/ou regionalizado, este trabalho de doutorado propõe uma metodologia de controle do fluxo de potências ativa e reativa, aplicada para inversores monofásicos e trifásicos conectados à rede de distribuição em baixa tensão, utilizando as técnicas de controles baseadas nas desigualdades matriciais lineares (LMI) em conjunto com conceitos da Ɗ-Estabilidade e realimentação de estados como critério de linearização dos sistemas. O controle do fluxo de potências é baseado nas curvas de transferência de potências P-ω e Q-V (análogas a P-f (Potência Ativa-Frequência) e Q-V (Potência Reativa-Tensão)), num sistema de controle multimalhas. A metodologia multimalhas empregada no trabalho utiliza a técnica de realimentações de estados, melhorando o desempenho do controlador e atenuando possíveis distúrbios e perturbações que venham a ocorrer no sistema. Além disso, a metodologia proposta tem o objetivo de obter o melhor controlador com o menor ganho dentro da região esquerda do plano-s especificada durante o projeto, apresentando respostas rápidas com oscilações mínimas. O trabalho apresenta resultados de simulações e experimentais considerando um protótipo monofásico com uma potência nominal de 1000VA e um protótipo trifásico com uma potência nominal de 3000VA, com a finalidade de demonstrar e analisar o funcionamento das técnicas de controle propostas.
Considering the necessity of local and/or regionalized electric energy control flow in the future scenario of Distributed Generation (DG), this doctorate work proposes a methodology of control for active and reactive electric powers, applied to single and three-phase grid-tie inverters at low-voltage electrical distribution networks, using the techniques of control based on Linear Matrix Inequalities (LMI) along with the concepts of Ɗ-stability and feedback state as a criterion of linearization systems. The power flow control is based on power transfer curves P-ω and Q-V (similar to P-f (Active Power - Frequency) and Q-V (Reactive Power - Voltage)), in a multi-loop control system. The multi-loop control applied in this work uses the technique of feedback states in order to improve the performance of controller and to attenuate possible disturbs and perturbations that could happen in the system. Moreover, the proposed methodology has the objective to obtain the best controller with the lowest gain in the left-half s-plane region specified during the design, showing fast responses with minimal oscillations. This work presents the simulation and experimental results considering a single-phase prototype with 1000VA rated power and a three-phase prototype with 3000VA rated power, in order to demonstrate and analyze the proposed control operation.
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Sampaio, Leonardo Poltronieri. „Controle da injeção de potências ativa e reativa em inversor de Geração Distribuída conectado à rede de distribuição em corrente alternada em baixa tensão, empregando LMIs com realimentação de estados e critérios de D-estabilidade /“. Ilha Solteira, 2013. http://hdl.handle.net/11449/100342.
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Orientador: Carlos Alberto CanesinBanca: Jean Marcos de Souza Ribeiro
Banca: Guilherme de Azevedo e Melo
Banca: Antonio Marcus Nogueira Lima
Banca: Azauri Albano e Oliveira Junior
Resumo: Considerando a necessidade do controle de fluxo de energia elétrica nos cenários futuros de Geração Distribuída (GD), local e/ou regionalizado, este trabalho de doutorado propõe uma metodologia de controle do fluxo de potências ativa e reativa, aplicada para inversores monofásicos e trifásicos conectados à rede de distribuição em baixa tensão, utilizando as técnicas de controles baseadas nas desigualdades matriciais lineares (LMI) em conjunto com conceitos da Ɗ-Estabilidade e realimentação de estados como critério de linearização dos sistemas. O controle do fluxo de potências é baseado nas curvas de transferência de potências P-ω e Q-V (análogas a P-f (Potência Ativa-Frequência) e Q-V (Potência Reativa-Tensão)), num sistema de controle multimalhas. A metodologia multimalhas empregada no trabalho utiliza a técnica de realimentações de estados, melhorando o desempenho do controlador e atenuando possíveis distúrbios e perturbações que venham a ocorrer no sistema. Além disso, a metodologia proposta tem o objetivo de obter o melhor controlador com o menor ganho dentro da região esquerda do plano-s especificada durante o projeto, apresentando respostas rápidas com oscilações mínimas. O trabalho apresenta resultados de simulações e experimentais considerando um protótipo monofásico com uma potência nominal de 1000VA e um protótipo trifásico com uma potência nominal de 3000VA, com a finalidade de demonstrar e analisar o funcionamento das técnicas de controle propostas.
Abstract: Considering the necessity of local and/or regionalized electric energy control flow in the future scenario of Distributed Generation (DG), this doctorate work proposes a methodology of control for active and reactive electric powers, applied to single and three-phase grid-tie inverters at low-voltage electrical distribution networks, using the techniques of control based on Linear Matrix Inequalities (LMI) along with the concepts of Ɗ-stability and feedback state as a criterion of linearization systems. The power flow control is based on power transfer curves P-ω and Q-V (similar to P-f (Active Power - Frequency) and Q-V (Reactive Power - Voltage)), in a multi-loop control system. The multi-loop control applied in this work uses the technique of feedback states in order to improve the performance of controller and to attenuate possible disturbs and perturbations that could happen in the system. Moreover, the proposed methodology has the objective to obtain the best controller with the lowest gain in the left-half s-plane region specified during the design, showing fast responses with minimal oscillations. This work presents the simulation and experimental results considering a single-phase prototype with 1000VA rated power and a three-phase prototype with 3000VA rated power, in order to demonstrate and analyze the proposed control operation.
Doutor
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Omran, Hassan. „Contribution à la commande de systèmes non linéaires sous échantillonnage apériodique“. Thesis, Ecole centrale de Lille, 2014. http://www.theses.fr/2014ECLI0005/document.
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Cette thèse est dédiée à l’analyse de stabilité des systèmes non linéaires sous échantillonnage variant avec le temps. Lors de l’implémentation numérique d’un contrôleur qui est calculé en temps-continu (approche par émulation), il est d'un grand intérêt de fournir des critères de stabilité et d’estimer la borne supérieure de l’intervalle d’échantillonnage qui garantit la stabilité du système en temps discret. Plusieurs travaux récents ont abordé ces questions dans le cas de modèles linéaires, mais la question a rarement été abordée dans une étude quantitative et formelle pour les systèmes non linéaires.Tout d'abord, le mémoire présente un aperçu sur les systèmes échantillonnés. Les défis et les principales méthodes pour l'analyse de stabilité sont présentés pour le cas des systèmes linéaires invariants dans le temps et celui des systèmes non linéaires. Ensuite, l’analyse de la stabilité locale des systèmes bilinéaires échantillonnés contrôlés par un retour d'état linéaire est considérée. Deux approches sont utilisées, la première basée sur la théorie des systèmes hybrides, la seconde basée sur l’analyse des ensembles invariants contractants. Cette dernière approche est inspirée par la théorie de la dissipativité. L’ensemble de ces résultats conduisent à des conditions suffisantes de stabilité exprimées sous forme LMI.Enfin, les conditions de stabilité basées sur la dissipativité sont étendues au cas des systèmes non linéaires affines en l'entrée. Les résultats sont ensuite repris dans le cas spécifique des systèmes non linéaires polynomiaux où les conditions de stabilité sont vérifiées numériquement en utilisant la décomposition en somme des carrés (SOS)This PhD thesis is dedicated to the stability analyzis of nonlinear systems under sampled-data control, with arbitrarily time-varying sampling intervals. When a controller is designed in continuous-time, and then implemented digitally (emulation approach), it is of great interest to provide stability criteria, and to estimate the bound on the sampling intervals which guarantees the stability of the sampled-data system. Whereas several works deal with linear models, the issue has been rarely addressed in a formal quantitative study in the nonlinear case.First, an overview on sampled-data control is presented. Challenges and main methodologies for stability analysis are presented for both the linear time-invariant and the nonlinear cases.Then, local stability of bilinear sampled-data systems controlled by a linear state feedback is considered by using two approaches: the first one is based on hybrid systems theory; the second one is based on the analyzis of contractive invariant sets and is inspired by the dissipativity theory. Both approaches provide sufficient stability conditions in the form of LMI.Finally, the dissipativity–based stability conditions are extended for the more general case of nonlinear systems which are affine in the input, including the case of polynomial systems which leads to conditions in the form of sum of squares (SOS)
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Beteto, Marco Antonio Leite. „Less conservative conditions for the robust and Gain-Scheduled LQR-state derivative controllers design /“. Ilha Solteira, 2019. http://hdl.handle.net/11449/180976.
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Orientador: Edvaldo AssunçãoResumo: Neste trabalho é proposta a resolução do problema do regulador linear quadrático (Linear Quadratic Regulator - LQR) via desigualdades matriciais lineares (Linear Matrix Inequalities - LMIs) para sistemas lineares e invariantes no tempo sujeitos a incertezas politópicas, bem como para sistemas lineares sujeitos a parâmetros variantes no tempo (Linear Parameter Varying - LPV). O projeto dos controladores é baseado na realimentação derivativa. A escolha da realimentação derivativa se dá devido à sua fácil implementação em certas aplicações como, por exemplo, no controle de vibrações. Os sinais usados na realimentação são aceleração e velocidade, sendo obtidos por meio de acelerômetros. Por meio do método proposto é possível obter condições LMIs para a síntese de controladores que garantam a estabilização do sistema em malha fechada, sendo que os controladores possuem desempenho otimizado. Para a formulação das condições LMIs, uma função de Lyapunov do tipo quadrática é utilizada. Exemplos teóricos e simulações são utilizados como forma de validação dos métodos propostos, além de mostrar que os novos resultados apresentam condições menos conservadoras. Além disso, ao final é apresentada uma implementação prática em um sistema de suspensão ativa, produzida pela Quanser®.
Abstract: The resolution of linear quadratic regulator (LQR) problem via linear matrix inequalities (LMIs) for linear time-invariant systems subject to polytopic uncertainties, as linear systems subjects to linear parameter varying (LPV), is proposed in this work. The controllers' designs are based on the state derivative feedback. The aim to the choice of the state derivative feedback is your easy implementation in a class of mechanical systems, such as in vibration control, for example. The signals used for feedback are acceleration and velocity, it is obtained by means of accelerometers. Through the proposed method it is possible to obtain LMIs conditions for the synthesis of controllers that guarantee the stabilisation of the closed-loop system, being that the controllers have optimised performance. For the LMIs conditions formulations, a Lyapunov function of type quadratic is used. As a form of validation, theoretical examples and simulations are performed, besides to show that the new results are less conservative. Furthermore, a practical implementation in an active suspension system, produced by Quanser®, is performed.
Mestre
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Koroishi, Edson Hideki. „Diagnose de falhas em sistemas rotativos com excitações desconhecidas, através da metodologia dos observadores de estado /“. Ilha Solteira : [s.n.], 2009. http://hdl.handle.net/11449/94528.
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Orientador: Gilberto Pechoto de MeloBanca: Vicente Lopes Junior
Banca: José Antonio Ferreira Borges
Resumo: Neste trabalho desenvolveu-se uma metodologia de detecção e localização de falhas via observadores de estado projetados via LQR (Regulador Linear Quadrático) e LMIs (Desigualdades Matriciais Lineares) em sistema rotativo considerando-se suas fundações e excitações desconhecidas. A necessidade de desenvolver novas técnicas de prevenção de falhas vem da preocupação das indústrias com o bom funcionamento de seus equipamentos a fim de evitar paradas repentinas no processo produtivo. A metodologia dos observadores de estado consiste em utilizar sua capacidade de estimar estados não medidos. Assim, projeta-se um banco de observadores de estado, sendo que cada um é robusto a um determinado parâmetro sujeito a falha. Quanto à identificação de forças de excitação, durante os últimos anos, vários métodos têm sido propostos, embora nenhum deles possa ser considerado como sendo universalmente adequado a todas as situações. Neste trabalho foram utilizadas metodologias utilizando funções ortogonais de Fourier, Legendre e Chebyshev para a identificação das excitações desconhecidas. Para verificar a validade da metodologia desenvolvida tanto para a identificação de forças como detecção e localização de falhas foram simulados dois sistemas mecânicos: sistema massa-mola-amortecedor de 4 gdl (graus de liberdade) e sistema rotativo considerando-se suas fundações. Por fim, foi realizada a comprovação experimental, utilizando para isto um sistema rotativo pertencente ao laboratório de vibrações mecânicas do Departamento de Engenharia Mecânica da Faculdade de Engenharia, Campus de Ilha Solteira
Abstract: In this work a methodology for faults detection and location in rotative system considering its foundation and unknown inputs was developed using state observers designed by LQR (Linear Quadratic Regulator) and LMIs (Linear Matrix Inequalities). The necessity of design new techniques of faults prevention proceeds from concerns of industries with the good worked of its equipments in order to avoid suddenly stopped in the productive process. The methodology of state observers consists to use its capacity to esteem the states not measured. So, it projects a bank of state observes, being that everyone is robust a parameter subject a fault. As at excitation forces identification, during last years, many methods have been proposed, however no one of them can be considered as universally adequate for every situation, being that in this work the methodologies using orthogonal functions of Fourier, Legendre and Chebyshev were used for unknown inputs identification. To validate the methodology two mechanicals systems were simulated: system mass-spring-damper of 4 dof (degree of freedom) and rotative system considering its foundations. At the end, the experimental proof was realized, using for this a rotative system in the mechanical vibrations laboratory at Ilha Solteira's Mechanical Engineering Department
Mestre
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Silva, Paulo Henrique Gonçalves Leonel da. „Controle chaveado de sistemas com incertezas utilizando otimizadores não derivativos /“. Ilha Solteira, 2020. http://hdl.handle.net/11449/192112.
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Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto TeixeiraResumo: Nesta tese, utiliza-se um otimizador analógico não derivativo proposto por Teixeira & Żak em 1999 como principal ferramenta para os sistemas de controle dos projetos desenvolvidos. Tal otimizador é composto por blocos não lineares e pode ser classificado como um sistema neural artificial. Sistemas chaveados têm grande aplicação prática na otimização de sistemas e são caracterizados por possuírem subsistemas e uma lei de chaveamento que seleciona cada subsistema a cada momento. Deve-se definir condições para que seja possível projetar uma lei de chaveamento que atenda requisitos de projeto. O estudo de técnicas de controle extremal na solução de problemas de busca pelo rastreamento do máximo ponto de potência (do inglês: Maximum Power Point Tracking - MPPT), vem apresentando resultados interessantes na literatura e um tipo de sistema à qual essa técnica pode ser aplicada, é na geração fotovoltaica. Aplica-se o otimizador analógico citado na busca do MPPT de uma célula fotovoltaica, com o objetivo de observar o controle extremal atuando em um processo de otimização, estendendo o controle para quando existem variações de irradiação solar (cenário de uma possível passagem de nuvens). Também observa-se o comportamento do sistema quanto a manter seu correto funcionamento e estabilidade ultimate bounded. A contribuição principal desta tese foi uma nova proposta de utilização conjunta do otimizador de Teixeira & Żak no projeto de controladores ˙ chaveados baseados na minimização da d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: On this thesis, a non-derivative analog optimizer, proposed by Teixeira & Żak in 1999, was used as the main tool for the proposed control system. Such optimizer is structured by nonlinear blocks and can be classified as an artificial neural system. Switched systems have great theoretical and practical application in systems optimization and are characterized by having subsystems, and a switching law that selects each subsystem at each moment. It is necessary to define conditions so that it is possible to design a switching law for the desired performance of the controlled system. The study of Extremum Seeking Control techniques in the solution of problems of Maximum Power Point Tracking has presented interesting results, and one type of system which this technique can be applied is in the photovoltaic generation. The analog optimizer is applied in the Maximum Power Point Tracking of a photovoltaic cell, with the objective of observing the actuation of the extremal seeking control in an optimization process, extending the control when there are solar irradiation variations (a possible clouds passage scenario). And also observe the behavior of the system and how to maintain its correct functioning and ultimate bounded stability. The main contribution of this thesis was a new procedure for using the mentioned analog optimizer in the design of switched controllers based on the minimization of the derivative of a Lyapunov function. This method allows the relaxed design of controll... (Complete abstract click electronic access below)
Doutor