Controle extremal para sistemas descritos por equações diferenciais parciais

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Albuquerque, Pedro Zanetti de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Eletrônica
• Palavras-chave em Português: Electronic Engineering; Adjustable control systems; Mathematical optimization; Extremum seeking; Adaptive control; Backstepping; Averaging theory; Infinitedimensional systems; Partial differential equations; Engenharia eletrônica; Sistemas de controle ajustável; Otimização matemática; Busca extremal; Controle adaptativo; Teoria da média; Sistemas de dimensão infinita; Equações diferenciais parciais; CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11755

Esta dissertação aborda o projeto e a análise da busca extremal baseada no método de Newton para mapeamentos (plantas) estáticos escalares e multivariáveis em cascata com dinâmica governada por equações diferenciais parciais (EDP's) em seu caminho de atuação. Embora classes mais gerais de sistemas baseados em EDP pudessem ser consideradas, concentramos nossos esforços no problema com EDP's de difusão. O esquema de controle adaptativo proposto para otimização em tempo real segue duas etapas básicas: primeiro, anula os efeitos da dinâmica de atuação nos sinais de perturbação e depois, aplica um controle de fronteira (boundary control) para o processo de difusão via transformação backstepping. Em particular, o compensador de difusão emprega estimativas baseadas em perturbações (baseadas na média) para o gradiente e o inverso da hessiana do mapeamento estático não-linear a ser otimizado. A análise de estabilidade completa do sistema em malha fechada é realizada usando o método de Lyapunov com aplicação da teorema da média para sistemas de dimensão infinita, a fim de capturar o estado infinito-dimensional do modelo do atuador. A convergência exponencial local para uma pequena vizinhança do extremo desconhecido é ilustrada por meio de exemplos numéricos.