Orientador: José Paulo Fernandes Garcia / Banca: Laurence Duarte Colvara / Banca: Ivan Nunes da Silva / Resumo: O enfoque principal do trabalho foi dado ao Controle Discreto com Modos Deslizantes(CDMD) aplicado em sistemas que possuem atraso no processamento do sinal de controle e acesso somente à saída do sistema. A estratégia de controle tem por objetivo a utilização de técnicas de controle com modos deslizantes para a elaboração de uma lei de controle simples e robusta às incertezas da planta e ao atraso. O observador de estados apresentado possui características de modo deslizante, o qual realiza a estimação robusta do vetor de estados que na maioria dos casos práticos não é totalmente acessível. Os métodos de projetos propostos podem ser aplicados no controle de plantas estáveis ou instáveis com atraso no sinal de controle e acesso somente à saída da planta. Para comprovar a eficiência dos projetos apresentados neste trabalho, analisou-se o controlador atuando com acesso a todos estados e o controlador atuando juntamente com o observador robusto para a estimação dos estados. Os resultados foram obtidos através de simulações no Sistema Bola e Viga, Sistema Pêndulo Invertido Linear e Sistema Pêndulo Invertido Rotacional que são exemplos de plantas de natureza instável. / Abstract: The main focus was placed on the Discrete Sliding Mode Control (DSMC) applied to systems that have a delay in the processing of the control signal and access to the system output only. The control strategy is intended to use control techniques of sliding modes to elaborate a simple and robust control law against the uncertainties of the plant and the delay. The states observer presented has the characteristics of a sliding mode, which performs the robust estimation of the states vector that, in most practical cases, is not fully accessible. The design methods proposed may be applied to the control of stable or unstable plants with delay on the control signal and access to the plant output only. In order to attest the efficiency of the design presented in this work, the controller was analyzed at work with access to all states and jointly with the robust observer to estimate the states. The results were obtained by means of simulations in the Ball and Beam System, Linear Inverted Pendulum System, and Rotational Inverted Pendulum System, which are examples of plants of unstable nature. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-11Bitstream added on 2014-06-13T20:09:52Z : No. of bitstreams: 1 damazo_ga_me_ilha.pdf: 760851 bytes, checksum: d1a0f2a22e4917da6787ce545199a696 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O enfoque principal do trabalho foi dado ao Controle Discreto com Modos Deslizantes(CDMD) aplicado em sistemas que possuem atraso no processamento do sinal de controle e acesso somente à saída do sistema. A estratégia de controle tem por objetivo a utilização de técnicas de controle com modos deslizantes para a elaboração de uma lei de controle simples e robusta às incertezas da planta e ao atraso. O observador de estados apresentado possui características de modo deslizante, o qual realiza a estimação robusta do vetor de estados que na maioria dos casos práticos não é totalmente acessível. Os métodos de projetos propostos podem ser aplicados no controle de plantas estáveis ou instáveis com atraso no sinal de controle e acesso somente à saída da planta. Para comprovar a eficiência dos projetos apresentados neste trabalho, analisou-se o controlador atuando com acesso a todos estados e o controlador atuando juntamente com o observador robusto para a estimação dos estados. Os resultados foram obtidos através de simulações no Sistema Bola e Viga, Sistema Pêndulo Invertido Linear e Sistema Pêndulo Invertido Rotacional que são exemplos de plantas de natureza instável. / The main focus was placed on the Discrete Sliding Mode Control (DSMC) applied to systems that have a delay in the processing of the control signal and access to the system output only. The control strategy is intended to use control techniques of sliding modes to elaborate a simple and robust control law against the uncertainties of the plant and the delay. The states observer presented has the characteristics of a sliding mode, which performs the robust estimation of the states vector that, in most practical cases, is not fully accessible. The design methods proposed may be applied to the control of stable or unstable plants with delay on the control signal and access to the plant output only. In order to attest the efficiency of the design presented in this work, the controller was analyzed at work with access to all states and jointly with the robust observer to estimate the states. The results were obtained by means of simulations in the Ball and Beam System, Linear Inverted Pendulum System, and Rotational Inverted Pendulum System, which are examples of plants of unstable nature.

Orientador: Fernando Antonio Campos Gomide / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T19:29:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Figueiredo_MauricioFernandes_D.pdf: 10284119 bytes, checksum: 250184246c988ce88e76c13b1797f4c6 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho propõem-se novas classes de redes neurais nebulosas para aplicação em modelagem e em controle autônomo. As redes neurais nebulosas aplicadas em modelagem são capazes de extrair conhecimento de dados entrada/saída e representá-Io na forma de regras nebulosas do tipo se-então, gerando modelos lingüísticos convenientes para a compreensão humana. Os parâmetros que definem as regras são determinados automaticamente durante a aprendizagem. Para efeitos de avaliação de desempenho são considerados problemas de aproximação de funções e de modelagem de sistemas dinâmicos. As redes neurais nebulosas são comparadas com diferentes abordagens presentes na literatura. A relevância das redes propostas neste trabalho é confirmada tanto no que se refere ao conjunto de suas capacidades quanto aos desempenhos observados em simulações computacionais. Entre suas principais características estão a capacidade de determinar funções de pertinência de conjuntos nebulosos e de adaptação fora de períodos restritos de aprendizagem. Uma outra classe de redes neurais nebulosas é proposta para aplicação no problema de navegação, especificamente, na composição de um sistema neural nebuloso para controle autônomo de veículos.A concepção do controlador neural é inspirada nas características dos animais e fundamentada em resultados da neurofisiologia. Ele aprende, via algoritmos genéticos, a gerar comportamentos instintivos equivalentes a busca de alvos e a desvio de obstáculos... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: In this work new classes of neural fuzzy networks are proposed for modeling and autonomous controI. The neural fuzzy networks for modeling are able to extract knowledge from input/output data and to encode it explicitly in the form of if-then fuzzy ruIes. Therefore, linguistic models can be obtained in a form suitable for human understanding. Rule parameters are determined automatically through learning. For evaluation and analysis purposes, the proposed networks are compared with alternative approaches presented in the literature. Function approximation and dynamic system modeling problems are considered. Among the most relevant characteristics are the capacity to determine membership function profiles, and on-line adaptation. Another class of neural fuzzy networks is used to form a neural fuzzy system controller applied to autonomous navigation problem. The controller task, in this case, is to generate successful trajectories, that is, those in which the vehicle reaches targets without collision with obstacles. The general conception of the neural controller is inspired on animal capacities and relies on neurofisiology results. It learns two inborn behaviors, namely, target seeking and obstacle avoidance, through genetic algorithms techniques. To determine successful trajectories the controller also learns to coordinate the inborn behaviors. Learning of the coordination skills, is based on the classical conditioning theory... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica