A simplified gradient-based extremum seeking for multivariable static maps with different input time delays

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Holness, Elly d'Alcantara Fonseca
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Brasil
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Eletrônica
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Electronic engineering
Programmable controllers
Adjustable Control Systems
Math optimization
Feedback control systems
Gradient extremum seeking
Delay systems
Engenharia eletrônica
Controladores programáveis
Sistemas de controle ajustável
Otimização matemática
Sistemas de controle por realimentação
Método gradiente de controle extremal
Sistemas com atraso
ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16877
Resumo: This study addresses the design and analysis of multivariable extremum seeking for static maps subject to arbitrarily long time delays. Gradient-based method is considered. Multi-input systems with different time delays in each individual input channel are dealt with. In the alternative method the phase compensation of the dither signals and the inclusion of predictor feedback with a perturbation-based (averaging-based) estimate of the Hessian allow to obtain local exponential convergence results to a small neighborhood of the optimal point, even in the presence of delays. The stability analysis is carried without using backstepping transformation, which also eliminates the complexity of the controller. In a nutshell, a simpler implementation scheme and direct analysis without invoking successive backstepping transformation can be assured. A numerical example illustrates the performance of the proposed delay-compensated extremum seeking scheme and its simplicity.
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spelling A simplified gradient-based extremum seeking for multivariable static maps with different input time delaysControle extremal simplificado baseada no gradiente para mapas estáticos multivariáveis com diferentes atrasos de entradaElectronic engineeringProgrammable controllersAdjustable Control SystemsMath optimizationFeedback control systemsGradient extremum seekingDelay systemsEngenharia eletrônicaControladores programáveisSistemas de controle ajustávelOtimização matemáticaSistemas de controle por realimentaçãoMétodo gradiente de controle extremalSistemas com atrasoENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOSThis study addresses the design and analysis of multivariable extremum seeking for static maps subject to arbitrarily long time delays. Gradient-based method is considered. Multi-input systems with different time delays in each individual input channel are dealt with. In the alternative method the phase compensation of the dither signals and the inclusion of predictor feedback with a perturbation-based (averaging-based) estimate of the Hessian allow to obtain local exponential convergence results to a small neighborhood of the optimal point, even in the presence of delays. The stability analysis is carried without using backstepping transformation, which also eliminates the complexity of the controller. In a nutshell, a simpler implementation scheme and direct analysis without invoking successive backstepping transformation can be assured. A numerical example illustrates the performance of the proposed delay-compensated extremum seeking scheme and its simplicity.Este estudo aborda a análise e projeto de controle extremal multivariável para mapas estáticos sujeitos a atrasos arbitrariamente longos. O método do gradiente é considerado. São tratados os sistemas de múltiplas entradas com atrasos diferentes em cada canal de entrada. No método alternativo, a compensação de fase dos sinais de excitação e a inclusão de feedback do preditor com uma estimativa da Hessiana baseada em perturbação (baseada na média) permitem obter resultados de convergência exponencial local para uma pequena vizinhança do ponto ótimo, mesmo na presença de atrasos. A análise de estabilidade é realizada sem o uso de transformação backstepping, que também elimina a complexidade do controlador. Em suma, assegura-se um esquema de implementação mais simples e análise direta sem invocar sucessivas transformações de backstepping. Um exemplo numérico ilustra o desempenho do controle extremal com compensação de atraso e sua simplicidade.Universidade do Estado do Rio de JaneiroCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaBrasilUERJPrograma de Pós-Graduação em Engenharia EletrônicaOliveira, Tiago Roux dehttp://lattes.cnpq.br/2236381891580848Knupp, Diego Camposhttp://lattes.cnpq.br/1743826010794846Lizarralde, Fernando Cesarhttp://lattes.cnpq.br/0911438214544305Santos, Tito Luís Maiahttp://lattes.cnpq.br/2732736365881287Holness, Elly d'Alcantara Fonseca2021-11-08T13:40:05Z2020-02-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfHOLNESS, Elly d'Alcantara Fonseca. A simplified gradient-based extremum seeking for multivariable static maps with different input time delays. 2020. 65 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Eletrônica) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16877enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-02-27T18:16:43Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/16877Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:16:43Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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