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[es] CONTROL ROBUSTO DE VIBRACIONES: APLICACIONES DE UN CONTROLADOR H2=H1 / [pt] CONTROLE ROBUSTO DE VIBRAÇÕES: APLICAÇÕES DE UM CONTROLADOR H2=H 1ELIZABETH ROXANA VILLOTA CERNA 18 September 2001 (has links)
[pt] O controle ativo de vibrações consiste na supressão ou
atenuação das vibrações mediante a adição deliberada de
forças de controle ao sistema. O controle ativo de
vibrações tem um grande interesse na indústria aeroespacial
devido às restrições de peso. As técnicas de controle ótimo
não são propícias quando se tem dinâmica não-modelada,
incertezas paramétricas e ambientes ruidosos, como é o caso
na indústria aeroespacial. Assim, as técnicas de controle
robusto parecem mais adequadas. A procura da maior família
de perturbações em torno de uma dada planta nominal
estabilizável por um único contro-lador em malha fechada
pode ser formulada como o problema de controle H 1 .
De fato,para muitos problemas de controle que requerem bons
desempenhos, como por exemplo,controle de grandes sistemas
espaciais, o controle ótimo robusto (controle H2=H 1 ) é um
dos que assegura a robustez em estabilidade e o desempenho
ótimo requerido. O presente trabalho considera o problema
de atenuação de distúrbios para uma viga flexível
simplesmente apoiada. A viga é modelada como um sistema de
parâmetros concentrados.
Um procedimento é estabelecido de forma que se leve em
conta o desempenho da viga controlada e a robustez em
estabilidade do sistema controlado. O problema de controle
foi formulado em um contexto hilbertiano que permitiu
garantir a existência (e unicidade) da solução. Uma
aproximação do controlador é calculada através de uma pro-
jeção da solução em um espaço de dimensão finita gerado
pelo método de Galerkin considerando-se funções racionais
como base para um espaço de Hardy ponderado. Resultados da
aplicação indicam que o desempenho é fortemente relacionado
à estabilidade. Existe um compromisso entre estabilidade e
desempenho. / [es] EL control activo de vibraciones consiste en suprimir o
atenuar las vibraciones adicionando deliberadamente fuerzas
de control al sistema. El control activo de vibraciones
levanta gran interés en la industria aeroespacial debido a
las restricciones de peso. Las técnicas de control óptimo
no son propicias cuando se tiene una dinámica no modelada,
errores paramétricas y ambientes ruidosos, como es el caso
en la industria aeroespacial. Así, las técnicas de control
robusto parecen más adecuadas. La búsqueda de la mayor
familia de perturbaciones en torno a una planta nominal,
estabilizable por un único controlador en malla cerrada
puede ser formulada como el problema de control H1. De
hecho, para muchos problemas de control es necesario un
buen desempeño, como por ejemplo, el control de grandes
sistemas espaciales, el control óptimo robusto (control
H2=H1 ) es uno de los que asegura la robustez en
estabilidad y el desempeño óptimo requerido. El presente
trabajo considera el problema de atenuación de disturbios
para una viga flexible simplemente apoyada, modelando la
viga como un sistema de parámetros concentrados. Se
establece un procedimiento que considera el desempeño de la
viga controlada y la robustez en estabilidad del sistema.
El problema de control fue formulado en un contexto
hilbertiano, lo que permitió garantizar la existencia (y
unicidad) de la solución. Posteriormente, se calcula una
aproximación del controlador a través de una proyección de
la solución en un espacio de dimensión finita generado por
el método de Galerkin considerando funciones racionales
como base para un espacio de Hardy ponderado. Los
resultados de la aplicación indican que el desempeño está
fuertemente relacionado con la estabilidad. Existe un
compromiso entre estabilidad y desempeño.
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[en] AN INTRODUCTION TO ROBUST CONTROL WITH APPLICATIONS TO FLEXIBLE STRUCTURES / [es] INTRODUCCIÓN AL CONTROL ROBUSTO CON APLICACIONES Y EXTRUCTURAS FLEXIBLES / [pt] UMA INTRODUÇÃO AO CONTROLE ROBUSTO COM APLICAÇÕES E ESTRUTURAS FLEXÍVEISCARLOS EDUARDO INGAR VALER 29 August 2001 (has links)
[pt] Este trabalho tem como objetivos principais a apresentação,
análise e síntese de sistemas de controle por realimentação
de saídas com características robustas. São consideradas
incertezas no modelo do tipo não estruturada ( dinâmica não
modelada ) e estruturada ( valores desconhecidos nos
parâmetros ), distúrbios ( entradas desconhecidas ) e
ruídos no sensor. Ênfase especial é dada ao projeto de
sistemas de controle implementados usando observadores de
estado, que representam um tipo especial de sistemas de
controle por realimentação de saídas. Uma revisão dos
principais tipos de observadores é feita, incluíndo
observadores robustos com capacidade de rejeição e
estimação simultânea de distúrbios, comparando suas
características através de um exemplo. Logo após, o sistema
resultante, quando observadores de estado são introduzidos
na lei de controle, é analisado em presença de incertezas,
mostrando a limitação na validade do Princípio da
Separação. Técnicas modernas de controle robusto são usadas
para melhorar as propriedades de robustez dos sistems de
controle, entre elas: Recuperação da Função de
Transferência da Malha (LTR) e Controle H-infinito. É
mostrado também, que através de uma escolha conveniente dos
parâmetros livres do controle LQG, é possível sintetizar
controladores robustos. Estas técnicas são usadas para
resolver problemas específicos no controle de estruturas
flexíveis, incluíndo perturbações na entrada da planta,
incertezas paramétricas. As técnicas aplicadas no presente
trabalho demonstram eficácia e simplicidade. / [en] This work intends to present an introduction to the
analysis and syntesis of output feedback control systems
with robust characteristics. They are considered
unstructured ans structured model uncertainties,
disturbances, unknown inputs and noise. It is given a
special emphasys on the control systems which were
implemented by the use of state observers, which represents
a special type of output feedback control systems. A review
of the principais types of observers are done, including
robust observers with interesting characteristics such as
the capacity of simultaneous rejection and estimation of
disturbances, and their features are compared in an
example. After that, it is done an analysis of the
resultant systems when state observers are introduced in
the control system in the presence of uncertainties,
showing limitations to apply the Separation Principle.
Modern techniques of robust control are used to enhance the
properties of robustness of the control systems, such as
Loop Transfer Recovery (LTR) technique and H(infinito)
control.It is also shown that an adequate choice of the
free parameters in the LQC control allows to synthetize
robust controllers. These techniques are used to solve
specific problems in the control of flexible structures,
including disturbances in the plant input, uncertainties
caused by unmodeled dynamic in high frequency ( spillover
problem ) and parametric uncertainties. The techniques
applied in this work show effectiveness and simplicity. / [es] Este trabajo tiene como objetivos principales la
presentación, análisis y síntesis de sistemas de control
por realimentación de salidas con características robustas.
Son consideradas incertidumbres en el modelo del tipo no
extructurada (dinámica no modelada) y extructurada (valores
desconocidos en los parámetros), distúrbios (entradas
desconocidas) y ruidos en el sensor. Se le dedica especial
atención al proyecto de sistemas de control que fue
implementado utilizando observadores de estado, que
representan un tipo especial de sistemas de control por
realimentación de salidas. Se realiza una revisión de los
principales tipos de observadores, incluyendo observadores
robustos con capacidad de rechazo y estimación simultánea
de disturbios, comparando sus características a través de
un ejemplo. Seguidamente se analiza, en presencia de
incertidumbre, el sistema que resulta al introducir
observadores de estado en la ley de control, mostrando las
limitaciones en la validez del Principio de la Separación.
Se utilizan técnicas modernas de control robusto para
mejorar las propriedades de robustez de los sistems de
control, entre ellas: Recuperación de la Función de
Transferencia de la Malla (LTR) y Control H-infinito. Se
muestra también, que a través de una selección conveniente
de los parámetros libres del control LQG, es posible
sintetizar controladores robustos. Estas técnicas se
utilizan para resolver problemas específicos en el control
de extructuras flexibles, incluyendo perturbaciones en la
entrada de la planta e incertidumbres paramétricas. Las
técnicas aplicadas en este trabajo demuestran eficiencia y
simplicidad.
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Técnicas de control robusto basado en modelo de referencia e inyección de la corriente de carga aplicadas a rectificadores monofásicos con corrección activa del factor de potenciaBenavent García, José Manuel 25 October 2010 (has links)
La proliferación en los últimos años de equipos electrónicos conectados a redes de distribución eléctrica, ha provocado la aparición de standards internacionales, como por ejemplo la norma EN 68000-3-2, que regulan la distorsión armónica de baja frecuencia que dichos equipos pueden introducir en la red. En este contexto, los rectificadores con alto factor de potencia constituyen una de las soluciones más adecuadas para reducir la distorsión armónica de la corriente consumida de la red eléctrica. En su versión monofásica y cuando no se requiere devolver energía a la red, los rectificadores con alto factor de potencia suelen implementarse mediante la asociación en cascada de un rectificador pasivo (diodos) y un convertidor dc-dc de tipo boost. Un lazo de regulación de corriente se encarga de mantener la distorsión de la corriente de entrada próxima a cero, recibiendo una señal de consigna de un lazo de regulación de la tensión de salida. Este último lazo se encarga de mantener la tensión de salida cercana a un cierto valor de referencia.
El problema más documentado en la literatura al respecto es la pobre respuesta dinámica del lazo de regulación de tensión, debido a que dicho lazo debe ser extremadamente lento para no producir distorsión en la corriente de entrada. En esta tesis se propone la aplicación de las técnicas de control Robust Model Following (RMF) y Load Injection Current (LI2) al diseño del lazo de regulación de la tensión de salida. Dichas técnicas permiten reducir considerablemente la impedancia de salida del convertidor en lazo cerrado, sin que se requiera aumentar la velocidad de respuesta del lazo de tensión. En consecuencia, mejoran de forma notable la respuesta dinámica del convertidor sin distorsionar la corriente de entrada. Una ventaja adicional de las técnicas propuestas es su bajo coste de implementación, lo que las convierte en una alternativa muy interesante para ser implementadas en equipos industriales. / Benavent García, JM. (2010). Técnicas de control robusto basado en modelo de referencia e inyección de la corriente de carga aplicadas a rectificadores monofásicos con corrección activa del factor de potencia [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8684 / Palancia
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INTERVAL ROBUST CONTROL FOR NONLINEAR FLAT SYSTEMSDehesa Valencia, Julio César 27 March 2013 (has links)
Esta tesis se enfoca principalmente en el control robusto de sistemas no lineales planos. El objetivo principal es determinar una familia de controladores robustos con la finalidad de asegurar el cumplimiento de un conjunto de especificaciones deseadas bajo incertidumbre paramétrica en el proceso. La familia de controladores robustos se determina con un nuevo enfoque de control robusto posibilistico conjuntamente con la teoría de los sistemas planos. Las especificaciones e incertidumbre paramétrica se establecen mediante intervalos. Se aplican la Aritmética Intervalar Modal y el Análisis de Algoritmos de Inversión de Conjuntos Cuantificados para encontrar los conjuntos de soluciones. Se resuelven diferentes problemas de control robusto tales como: Conjuntos de soluciones referidos a las especificaciones alcanzables por una familia de controladores, así como la determinación de la incertidumbre máxima admitida por un controlador nominal.
En esta tesis se desarrolla una nueva metodología de análisis de robustez de controladores basados en platitud diferencial, donde el uso de una pre alimentación es requerida. La metodología desarrollada es aplicada a diferentes procesos, específicamente a bioreactores fed-batch, dada la importancia de estos reactores de alta densidad de tanque agitado para la producción industrial eficiente de proteínas y enzimas. / Dehesa Valencia, JC. (2013). INTERVAL ROBUST CONTROL FOR NONLINEAR FLAT SYSTEMS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/27724 / Palancia
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Técnicas de control robusto basado en modelo de referencia aplicadas a sistemas modulares de alimentaciónPascual Molto, Marcos 07 May 2008 (has links)
Los sistemas de conversión conectados en paralelo constituyen una solución interesante al problema de proporcionar una tensión regulada a una carga que demanda corrientes elevadas, pues la paralelización de convertidores permite distribuir la corriente entre los diversos módulos, reduciendo el estrés sobre los interruptores y mejorando la fiabilidad del
sistema.
En sistemas multimodulares de convertidores se necesita normalmente un esquema de control modo corriente, como el control modo corriente media (ACC en inglés), que asegure una correcta compartición de corriente entre los distintos módulos.
Con este tipo de control, las características dinámicas del lazo de control dependen considerablemente de las
condiciones de línea y carga, así como del número de módulos conectados en paralelo.
En esta tesis se han aplicado dos técnicas diferentes de control robusto basado en modelo de referencia (RMF en inglés) a sistemas de conversión en paralelo con el fin de mejorar la robustez del control ACC convencional. El trabajo realizado puede dividirse en tres grandes bloques:
En primer lugar, se ha presentado un esquema de control RMF paso-alto que ha sido aplicado al lazo de tensión de un
convertidor DC-DC multimodular tipo Buck. El esquema de control propuesto añade un lazo interno adicional a los lazos de corriente y de tensión del control ACC convencional, reduciendo la sensibilidad del lazo externo de tensión frente a los
parámetros variables de la etapa de potencia: número de módulos, tensión de entrada, carga y tolerancias de los componentes.
Además, el lazo mejora considerablemente el rechazo de perturbaciones del convertidor, esto es, impedancia de salida y
audiosusceptibilidad en lazo cerrado, en baja frecuencia si se compara con el control ACC convencional.
La principal limitación de este esquema de control es que su funcionamiento está limitado por el rizado de conmutación
presente en la tensión de salida, dado que se utiliza un regulador auxiliar...... / Pascual Molto, M. (2008). Técnicas de control robusto basado en modelo de referencia aplicadas a sistemas modulares de alimentación [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1981 / Palancia
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