Controle de sistemas quadráticos sujeitos à saturação de atuadores

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2014
Autor(a) principal: Longhi, Maurício Borges
Orientador(a): Silva Junior, Joao Manoel Gomes da
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/107486
Resumo: O presente trabalho aborda o problema de estabilização local de sistemas não lineares quadráticos contínuos no tempo (possivelmente instáveis em malha aberta) e sujeitos a saturação de atuadores. Além disso o trabalho apresenta um estudo de técnicas de síntese de compensadores de anti-windup para sistemas quadráticos sujeitos à saturação de atuadores. A abordagem do estudo é comparativa em relação a duas formas de representação dos sistemas quadráticos. A primeira forma de abordagem é a Representação Algébrico-Diferencial — DAR (do inglês, Differential Algebraic Representation), aplicável a toda a classe de sistemas racionais. A segunda forma, por sua vez, consiste em uma decomposição quadrática, particular para sistemas quadráticos. Em ambos os casos, utiliza-se a não linearidade de zona morta e uma condição generalizada de setor para tratar da saturação. Para ambas representações, condições baseadas em Desigualdades Matriciais Lineares — LMIs (do inglês, Linear Matrix Inequalities) dependentes dos estados são obtidas para fornecer uma lei de controle linear, com o objetivo de estabilizar o sistema em malha fechada enquanto fornece uma região maximizada de estabilidade garantida associada a uma função de Lyapunov. A partir da mesma metodologia, são propostas técnicas de síntese de compensadores de anti-windup estáticos e dinâmicos. Exemplos numéricos são apresentados para verificar a eficácia dos métodos propostos.
id URGS_6319148cd505c3cd9530fd461fb18e59
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/107486
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str
spelling Longhi, Maurício BorgesSilva Junior, Joao Manoel Gomes da2014-11-27T02:22:47Z2014http://hdl.handle.net/10183/107486000944531O presente trabalho aborda o problema de estabilização local de sistemas não lineares quadráticos contínuos no tempo (possivelmente instáveis em malha aberta) e sujeitos a saturação de atuadores. Além disso o trabalho apresenta um estudo de técnicas de síntese de compensadores de anti-windup para sistemas quadráticos sujeitos à saturação de atuadores. A abordagem do estudo é comparativa em relação a duas formas de representação dos sistemas quadráticos. A primeira forma de abordagem é a Representação Algébrico-Diferencial — DAR (do inglês, Differential Algebraic Representation), aplicável a toda a classe de sistemas racionais. A segunda forma, por sua vez, consiste em uma decomposição quadrática, particular para sistemas quadráticos. Em ambos os casos, utiliza-se a não linearidade de zona morta e uma condição generalizada de setor para tratar da saturação. Para ambas representações, condições baseadas em Desigualdades Matriciais Lineares — LMIs (do inglês, Linear Matrix Inequalities) dependentes dos estados são obtidas para fornecer uma lei de controle linear, com o objetivo de estabilizar o sistema em malha fechada enquanto fornece uma região maximizada de estabilidade garantida associada a uma função de Lyapunov. A partir da mesma metodologia, são propostas técnicas de síntese de compensadores de anti-windup estáticos e dinâmicos. Exemplos numéricos são apresentados para verificar a eficácia dos métodos propostos.This work addresses the problem of local stabilization of continuous-time quadratic systems (possibly open-loop unstable) and subject to actuator saturation. Furthermore, the work addresses a study of techniques for synthesis of anti-windup compensators for quadratic systems subject to actuator saturation. The study approach is comparative in the sense of considering two representations of quadratic systems. The first one is the Differential Algebraic Representation — DAR, suitable for the entire class of rational systems. The second representation consists in a quadratic decomposition, particular for quadratic systems. In both cases, it is used the deadzone nonlinearity and the generalized sector condition in order to deal with the saturation. For both representations, state-dependent Linear Matrix Inequalities — LMIs conditions are obtained to provide a control law with the aim of stabilize the closed-loop system while providing a region of guaranteed stability, associated to a Lyapunov function. Based on the same methodology, techniques are proposed for the synthesis of static and dynamic anti-windup compensators. Numerical examples are presented to verify the effectiveness of proposed methods.application/pdfporSistemas não lineares : EstabilidadeControle automáticoAnti-windupNonlinear systemQuadratic systemDifferential algebraic representationControle de sistemas quadráticos sujeitos à saturação de atuadoresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaPorto Alegre, BR-RS2014mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSORIGINAL000944531.pdf000944531.pdfTexto completoapplication/pdf642335http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/107486/1/000944531.pdfc3f7154b300d447fa0ad8d5b73fb1566MD51TEXT000944531.pdf.txt000944531.pdf.txtExtracted Texttext/plain134520http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/107486/2/000944531.pdf.txt1042c93d90d9a2dd2e6e47b9d475be8bMD52THUMBNAIL000944531.pdf.jpg000944531.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg959http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/107486/3/000944531.pdf.jpged68643bb24acccb660fc6f6d4d59fdaMD5310183/1074862018-10-22 08:16:18.865oai:www.lume.ufrgs.br:10183/107486Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532018-10-22T11:16:18Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Controle de sistemas quadráticos sujeitos à saturação de atuadores
title Controle de sistemas quadráticos sujeitos à saturação de atuadores
spellingShingle Controle de sistemas quadráticos sujeitos à saturação de atuadores
Longhi, Maurício Borges
Sistemas não lineares : Estabilidade
Controle automático
Anti-windup
Nonlinear system
Quadratic system
Differential algebraic representation
title_short Controle de sistemas quadráticos sujeitos à saturação de atuadores
title_full Controle de sistemas quadráticos sujeitos à saturação de atuadores
title_fullStr Controle de sistemas quadráticos sujeitos à saturação de atuadores
title_full_unstemmed Controle de sistemas quadráticos sujeitos à saturação de atuadores
title_sort Controle de sistemas quadráticos sujeitos à saturação de atuadores
author Longhi, Maurício Borges
author_facet Longhi, Maurício Borges
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Longhi, Maurício Borges
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Silva Junior, Joao Manoel Gomes da
contributor_str_mv Silva Junior, Joao Manoel Gomes da
dc.subject.por.fl_str_mv Sistemas não lineares : Estabilidade
Controle automático
topic Sistemas não lineares : Estabilidade
Controle automático
Anti-windup
Nonlinear system
Quadratic system
Differential algebraic representation
dc.subject.eng.fl_str_mv Anti-windup
Nonlinear system
Quadratic system
Differential algebraic representation
description O presente trabalho aborda o problema de estabilização local de sistemas não lineares quadráticos contínuos no tempo (possivelmente instáveis em malha aberta) e sujeitos a saturação de atuadores. Além disso o trabalho apresenta um estudo de técnicas de síntese de compensadores de anti-windup para sistemas quadráticos sujeitos à saturação de atuadores. A abordagem do estudo é comparativa em relação a duas formas de representação dos sistemas quadráticos. A primeira forma de abordagem é a Representação Algébrico-Diferencial — DAR (do inglês, Differential Algebraic Representation), aplicável a toda a classe de sistemas racionais. A segunda forma, por sua vez, consiste em uma decomposição quadrática, particular para sistemas quadráticos. Em ambos os casos, utiliza-se a não linearidade de zona morta e uma condição generalizada de setor para tratar da saturação. Para ambas representações, condições baseadas em Desigualdades Matriciais Lineares — LMIs (do inglês, Linear Matrix Inequalities) dependentes dos estados são obtidas para fornecer uma lei de controle linear, com o objetivo de estabilizar o sistema em malha fechada enquanto fornece uma região maximizada de estabilidade garantida associada a uma função de Lyapunov. A partir da mesma metodologia, são propostas técnicas de síntese de compensadores de anti-windup estáticos e dinâmicos. Exemplos numéricos são apresentados para verificar a eficácia dos métodos propostos.
publishDate 2014
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-11-27T02:22:47Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2014
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/107486
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 000944531
url http://hdl.handle.net/10183/107486
identifier_str_mv 000944531
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/107486/1/000944531.pdf
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/107486/2/000944531.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/107486/3/000944531.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv c3f7154b300d447fa0ad8d5b73fb1566
1042c93d90d9a2dd2e6e47b9d475be8b
ed68643bb24acccb660fc6f6d4d59fda
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1797065022212407296