Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 458176.pdf: 1398476 bytes, checksum: 6e569958bcd1acf711ee0ad6ae85de51 (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 / This work addresses discrete time optimal controllers, in particular: the Proximate Time Optimal Servomecanism (PTOS) and the Dynamically Damped Proximate Time Optimal Servomecanism (DDPTOS). Lyapunov theory is used to ensure the stability of the controllers by casting the problem in terms of Linear Matrix Inequalities (LMI). Considering this, there are two main objectives of this work: shown the discrete formulation of the DDPTOS and; relaxed constraints of the classic proof of stability of these controllers, allowing an extension of these techniques to damped systems. Initially, the stability of the closed-loop system is assessed by casting the PTOS nonlinearities in a sector-bounded framework, leading to a set of LMI conditions to be satisfied by the controller parameters. Then, a similar formulation is applied to the discrete DDPTOS, where a linear parametric varying model is used to represent the nonlinearity that adds damping to the system. As a result, a polytopic approach is taken on the limits of the varying parameter given by this representation. The two proposed approaches are validated through experiments in a physical system consisting of a damped servomechanism. / Este trabalho aborda controladores de tempo ?timo no dom?nio discreto, sendo eles: Proximate Time Optimal Servomecanism (PTOS) e Dynamically Damped Proximate Time Optimal Servomecanism (DDPTOS). Para garantir a estabilidade destes controladores ? utilizado a Teoria de Lyapunov e como solu??o a formula??o por desigualdade linear matricial (em ingl?s, linear matrix inequalities - LMI). Considerando isso, s?o dois os objetivos principais deste trabalho: apresentar a formula??o discreta para o controlador DDPTOS e; relaxar as restri??es da prova cl?ssica de estabilidade destes controladores, possibilitando a extens?o da t?cnica para sistema com atrito. Inicialmente, a prova de estabilidade do sistemas em malha fechada ? avaliada enquadrando a fun??o n?o-linear do controlador PTOS dentro de um setor delimitado, conduzindo a um conjunto de restri??es LMIs a ser satisfeita pelos par?metros do controlador. Em seguida, uma formula??o similar ? aplicada no controlador discreto DDPTOS, onde a sua principal diferen?a ? a utiliza??o do modelo de sistemas lineares com depend?ncia param?trica para representar a n?olinearidade que adiciona amortecimento ao sistema. Como consequ?ncia, forma-se um politopo com os limites obtidos atrav?s desta representa??o. As duas abordagens propostas s?o validadas atrav?s de exemplos de simula??o e experimento em um sistema f?sico composto por um servomecanismo com atrito.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 462536.pdf: 1936978 bytes, checksum: 551a99d3e7495bc45e9ce1dea5d91aea (MD5) Previous issue date: 2014-08-20 / With the popularization of the use of Unmanned Aerial Vehicles (UAV s) grows the need to use more sophisticated, robust and effective controllers in order to enhance its flight performance. This work aims the development of a non-linear control to be applied on a quadrotor aircraft, reducing flight time and improving system stability. The most commonly control technique used consist of a linear control law known as Proportional Integrate Derivative (PID), which provides stability and displacement for this class of system. However, this technique has certain limitations in performance by not considering construction parameters such as actuator s saturation and inertial moments, associated with the mass distribution of the system. Given this scenario, it is proposed the implementation of a control law, based on a formulation of optimal response time named Proximate Time Optimal Servomechanism (PTOS) to be applied on the degrees of freedom for rotation and translation of the vehicle. Furthermore, it is proposed a new approach to operate on a bidirectional displacement of a geo-referenced trajectory control system, based on the concept of optimal time, such as PTOS. Firstly it is presented the system dynamics, then a linearization, for purpose of control design, is achieved so that the proposed controllers are developed. / Com a populariza??o do uso de Ve?culos A?reos N?o Tripulados (VANT s) cresce a necessidade do uso de controladores mais sofisticados, mais robustos e mais eficazes, de forma a aprimorar sua performance de voo. Este trabalho tem como objetivo a implementa??o de uma t?cnica de controle n?o linear para ser aplicada em VANT s do tipo quadc?ptero, reduzindo o tempo de voo e aprimorando a estabilidade do sistema. A t?cnica de controle comumente usada consiste em uma lei de controle linear conhecida como PID (Proporcional Integrador Derivador) que, embora proporcione estabilidade e deslocamento para essa classe de sistema, esta t?cnica apresenta certas limita??es de desempenho e performance por n?o considerar par?metros construtivos, tais como a satura??o do pr?prio atuador e momentos inerciais associados ? distribui??o de massa no sistema. Neste cen?rio, ? proposto a implementa??o de uma lei de controle, baseada em uma formula??o de tempo de resposta quase ?timo denominada Proximate Time Optimal Servomechanism (PTOS), a ser aplicada nos graus de liberdade relativos a rota??o e transla??o do ve?culo. N?o obstante, ? proposta uma t?cnica de controle bidirecional para atuar no controle da trajet?ria georreferenciada do sistema, alicer?ada no conceito de tempo ?timo, tal como PTOS. Como metodologia, primeiramente ? apresentado o modelo da din?mica do sistema, tal como uma representa??o linear para fins de projeto de controle, para que ent?o sejam desenvolvidos os controladores propostos. O desenvolvimento ? validado offline, via simula??es dos algor?timos.

Submitted by Programa de P?s-Gradua??o Engenharia El?trica (ppgee@ifpb.edu.br) on 2018-03-27T13:16:45Z No. of bitstreams: 1 36- Giulliana Karla Lacerda Pereira de Queiroz - AN?LISE DIN?MICA N?O LINEAR E AN?LISE DE QUANTIFICA??O DE RECORR?NCIA APLICADAS NA CLASSIFICA??O DE DESVIOS VOCAIS.pdf: 2447855 bytes, checksum: 4d6f1915d45e04e18c97b0d760f5a8ae (MD5) / Approved for entry into archive by Alex Sandro R?go (alex@ifpb.edu.br) on 2018-04-05T19:22:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 36- Giulliana Karla Lacerda Pereira de Queiroz - AN?LISE DIN?MICA N?O LINEAR E AN?LISE DE QUANTIFICA??O DE RECORR?NCIA APLICADAS NA CLASSIFICA??O DE DESVIOS VOCAIS.pdf: 2447855 bytes, checksum: 4d6f1915d45e04e18c97b0d760f5a8ae (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-05T19:22:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 36- Giulliana Karla Lacerda Pereira de Queiroz - AN?LISE DIN?MICA N?O LINEAR E AN?LISE DE QUANTIFICA??O DE RECORR?NCIA APLICADAS NA CLASSIFICA??O DE DESVIOS VOCAIS.pdf: 2447855 bytes, checksum: 4d6f1915d45e04e18c97b0d760f5a8ae (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 / PRPIPG - IFPB / Disfonia representa qualquer dificuldade na emiss?o vocal que prejudique a produ??o natural da voz. T?cnicas de processamento digital de sinais v?m sendo empregadas como ferramenta auxiliar na avalia??o de desvios vocais, trazendo maior conforto ao paciente. Algumas medidas n?o lineares, baseadas na teoria do caos, foram empregadas,neste trabalho, em conjunto com medidas de quantifica??o de recorr?ncia para a an?lise discriminativa destes desvios. Dois estudos de caso foram realizados nesta pesquisa. No caso 1 foi feita a discrimina??o de vozes adultas saud?veis e desviadas (rugosidade, soprosidade e tens?o) e no caso 2 foi avaliada a discrimina??o da intensidade dos graus dos desvios vocais de vozes adultas (Grau 1-voz normal, Grau 2 - voz considerada com desvio leve e Grau 3 - voz considerada com desvio moderado). As caracter?sticas da an?lise din?mica n?o linear empregada no processo de classifica??o foram a Dimens?o de Correla??o e o Primeiro M?nimo da Fun??o de Informa??o M?tua. As medidas de quantifica??o empregadas foram o Determinismo, a Entropia de Shannon, o Comprimento M?dio das Linhas Diagonais, o Comprimento M?ximo das Linhas Verticais e a Transitividade. O Passo de Reconstru??o tamb?m foi utilizado no processo de classifica??o. Por meio dos testes estat?sticos, foi avaliado o potencial de cada caracter?stica em discriminar os tipos de sinais de voz considerados. Foi utilizada a rede neural MLP (Multilayer Perceptron), com o algoritmo de aprendizado supervisionado Gradiente Conjugado Escalonado (SCG), no processo de classifica??o. Avaliando o desempenho do classificador utilizando as medidas, de forma individual e combinada, foram obtidos, como melhores resultados, uma acur?cia m?dia de 91,17% na distin??o entre as vozes saud?veis e soprosas com as medidas Transitividade e Passo de reconstru??o. Com rela??o ? discrimina??o entre a intensidade dos graus dos desvios, obteve-se uma acur?cia m?dia de 94,5% entre os Graus 1 e 3, com a combina??o das medidas Determinismo, Entropia, Transitividade, Primeiro M?nimo da Fun??o de Informa??o M?tua e o Comprimento m?ximo das linhas verticais. Os resultados encontrados, nesta pesquisa, indicam que as medidas n?o lineares, baseadas na teoria do caos, com as medidas de quantifica??o de recorr?ncia foram eficientes para detectar a presen?a e o grau dos desvios vocais, podendo ser empregada em m?todos de avalia??o, triagem e monitoramento vocal.