Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-04-02T12:36:23Z No. of bitstreams: 1 IsaacDantasIsidorio_DISSERT.pdf: 4646525 bytes, checksum: bea5542be39899ce21aff1d1abc4b3cf (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-04-04T13:08:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IsaacDantasIsidorio_DISSERT.pdf: 4646525 bytes, checksum: bea5542be39899ce21aff1d1abc4b3cf (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-04T13:08:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IsaacDantasIsidorio_DISSERT.pdf: 4646525 bytes, checksum: bea5542be39899ce21aff1d1abc4b3cf (MD5) Previous issue date: 2018-01-31 / Dois m?todos principais se destacam no projeto de controladores adaptativos: o controle adaptativo por modelo de refer?ncia (MRAC) e o controle adaptativo por posicionamento de polos (APPC). No MRAC, um modelo de refer?ncia ? escolhido para gerar uma trajet?ria, a qual deve ser seguida pela sa?da da planta a ser controlada. Este tipo de projeto pode envolver o cancelamento dos zeros da planta, n?o sendo aplic?vel a plantas de fase n?o-m?nima. O APPC, por sua vez, ? considerado o tipo mais geral de controle adaptativo, apresentando uma metodologia de projeto para o controlador e lei de adapta??o bastante flex?veis, al?m de n?o envolver o cancelamento de zeros e polos da planta. A combina??o da estrutura do APPC e as leis chaveadas do VSC permite agregar rapidez no transit?rio e robustez a dist?rbios e varia??es param?tricas. Nesse contexto, baseado em uma classe de esquemas de controle por posicionamento de polos (PPC), surge o controle adaptativo por posicionamento de polos e estrutura vari?vel (VS-APPC). Aqui, assim como no APPC, a lei de controle ? gerada como no caso com par?metros (coeficientes da fun??o de transfer?ncia) conhecidos, substituindo estes por suas estimativas. O processo de estima??o identifica o m?todo adaptativo utilizado, de modo que o APPC utiliza leis integrais ao passo que o VS-APPC faz uso de leis chaveadas. Neste trabalho ? proposta a aplica??o do VS-APPC para o controle do sistema de Lorenz, utilizando apenas as medi??es das vari?veis de sa?da e entrada da planta no projeto. Os par?metros do sistema s?o considerados desconhecidos e ? considerada a presen?a de dist?rbio na entrada do sistema. ? observado que no sistema em malha fechada a vari?vel de sa?da segue a trajet?ria de refer?ncia e o vetor de estado converge para o estado de equil?brio, apresentando um bom comportamento transit?rio e robustez a incertezas param?tricas, como tamb?m, na presen?a de dist?rbios na entrada da planta. / Two main methods highlight for the design of adaptive controllers: the model reference adaptive control (MRAC) and the adaptive pole placement control (APPC). In MRAC, a reference model is chosen to generate a trajectory, which must be followed by the output of the plant to be controlled. This type of project may involve cancellation of the plant zeros, not applicable to non-minimum phase plants. APPC, in turn, is considered the most general type of adaptive control, presenting a design methodology for the controller and adaptation law quite flexible, besides not involving plant zero-pole cancellations. The combination of the APPC structure and the VSC switched laws allows aggregation of transient speed and robustness to disturbances and parametric variations. In this context, based on a class of pole placement control schemes (PPC), the variable structure adaptive pole placement control (VS-APPC) arises. Here, such as in APPC, the control law is generated as in the case with known parameters (transfer function coefficients), replacing them by their estimates. The estimation process identifies the adaptive method used, so that APPC uses integral laws while the VS-APPC makes use of switching laws. In this work is proposed the application of VS-APPC for the control of the Lorenz system, using only the measured plant output and input variables in design. The parameters of system are considered unknown and is considered the disturbance presence in system input. It is observed that in closed-loop system, the output tracks the reference trajectory and the state vector converges to the equilibrium state, presenting good transient behavior and robustness to the parametrics uncertainties as also in presence of disturbance in plant input.

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:07:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IsaelCJ_DISSERT.pdf: 3710521 bytes, checksum: ffcd6197d140a1f366f43dd76204f72c (MD5) Previous issue date: 2013-02-05 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / With the technology progess, embedded systems using adaptive techniques are being used frequently. One of these techniques is the Variable Structure Model- Reference Adaptive Control (VS-MRAC). The implementation of this technique in embedded systems, requires consideration of a sampling period which if not taken into consideration, can adversely affect system performance and even takes the system to instability. This work proposes a stability analysis of a discrete-time VS-MRAC accomplished for SISO linear time-invariant plants with relative degree one. The aim is to analyse the in uence of the sampling period in the system performance and the relation of this period with the chattering and system instability / Com o avanco da tecnologia, sistemas embarcados utilizando t?cnicas adaptativas est?o sendo utilizados com mais frequencia. Uma dessas t?cnicas ? o Controlador adaptativo por Modelo de Referencia e Estrutura Variavel (VS-MRAC). A implementa??o dessa t?cnica em sistemas embarcados, requer a considera??o de um per?odo de amostragem que se n?o for levado em considera??o, pode afetar de maneira negativa a performance do sistema e at? mesmo lev?-lo a instabilizacao. Este trabalho prop?e uma an?lise de estabilidade do VS-MRAC para o caso discreto para uma planta SISO linear, invariante no tempo, de grau relativo unit?rio. O objetivo ? analisar a influ?ncia do per?odo de amostragem no desempenho do sistema, e a rela??o desse per?odo com o fen?meno de "chattering" e instabiliza??o do sistema

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeonardoRLT_DISSERT.pdf: 5002159 bytes, checksum: 32ece88357ca34efc1622b6457cc10f9 (MD5) Previous issue date: 2011-12-19 / In this work is proposed an indirect approach to the DualMode Adaptive Robust Controller (DMARC), combining the typicals transient and robustness properties of Variable Structure Systems, more specifically of Variable Structure Model Reference Adaptive Controller (VS-MRAC), with a smooth control signal in steady-state, typical of conventional Adaptive Controllers, as Model Reference Adaptive Controller (MRAC). The goal is to provide a more intuitive controller design, based on physical plant parameters, as resistances, inertia moments, capacitances, etc. Furthermore, with the objective to follow the evolutionary line of direct controllers, it will be proposed an indirect version for the Binary Model Reference Adaptive Controller (B-MRAC), that was the first controller attemptting to act as MRAC as well as VS-MRAC, depending on a pre-defined fixed parameter / Nesse trabalho ? proposta uma abordagem indireta para o Controlador em Modo Dual Adaptativo Robusto (DMARC), o qual une as caracter?sticas transit?rias e de robustez t?picas dos Sistemas a Estrutura Vari?vel, mais especificamente do Controlador Adaptativo por Modelo de Refer?ncia e Estrutura Vari?vel (VS-MRAC), com um sinal de controle suave em regime permanente, t?pico dos Controladores Adaptativos convencionais, como o Controlador Adaptativo por Modelo de Refer?ncia (MRAC). O objetivo ? proporcionar uma maneira mais intuitiva de realizar o projeto do controlador, baseado nos par?metros f?sicos da planta, tais como: resist?ncia, momento de in?rcia, capacit?ncia, dentre outros. Adicionalmente, com a finalidade de seguir a linha evolutiva dos controladores diretos, ser? proposta uma vers?o indireta para o Controlador Adaptativo Bin?rio por Modelo de Refer?ncia (B-MRAC), o qual foi precursor na tentativa de atuar tanto como MRAC quanto como VS-MRAC, a depender de um par?metro fixo pr?-definido

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:07:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KuriosIPMQ.pdf: 875895 bytes, checksum: e5d1081ef123fc325214ccd9a2fee411 (MD5) Previous issue date: 2008-11-20 / Neste trabalho, um controlador adaptativo backstepping a estrutura vari?vel (Variable Structure Adaptive Backstepping Controller, VS-ABC) ? apresentado para plantas monovari?veis, lineares e invariantes no tempo com grau relativo unit?rio. Ao inv?s das tradicionais leis integrais para estima??o dos par?metros da planta, leis chaveadas s?o utilizadas com o objetivo de aumentar a robustez em rela??o a incertezas param?tricas e dist?rbios externos, bem como melhorar o desempenho transit?rio do sistema. Adicionalmente, o projeto do novo controlador ? mais intuitivo quando comparado ao controlador backstepping original, uma vez que os rel?s introduzidos apresentam amplitudes diretamente relacionadas com os par?metros nominais da planta. Esta nova abordagem, com uso de estrutura vari?vel, tamb?m reduz a complexidade das implementa??es pr?ticas, motivando a utiliza??o de componentes industriais, tais como, FPGAs (Field Programmable Gate Arrays ), MCUs (Microcontrollers) e DSPs (Digital Signal Processors). Simula??es preliminares para um sistema inst?vel de primeira e segunda ordem s?o apresentadas de modo a corroborar os estudos. Um dos exemplos de Rohrs ? ainda abordado atrav?s de simula??es, para os dois cen?rios adaptativos: o controlador backstepping adaptativo original e o VS-ABC

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:07:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcusVAF.pdf: 586875 bytes, checksum: a12bd0bbfec29a70ab1bd62b33fc064d (MD5) Previous issue date: 2008-10-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Resumo / Nesta disserta??o de mestrado ? apresentada uma aplica??o do Controlador Adaptativo por Modelo de Refer?ncia e Estrutura Vari?vel em um Gerador S?ncrono conectado a um barramento infinito, para o controle do ?ngulo de carga e fluxo de campo deste gerador. Uma teoria de desacoplamento ? usada no modelo do Gerador S?ncrono para se obter dois subsistemas, onde o ?ngulo de carga e o fluxo de campo podem ser controlados independentemente. A avalia??o da estrat?gia de controle proposta ser? realizada atrav?s de simula??es para o modelo desacoplado do Gerador S?ncrono. Tamb?m ser? feita uma compara??o com os controladores Proporcional Derivativo aplicado ao Gerador S?ncrono desacoplado e Proporcional Integrativo Derivativo aplicado ao Gerador S?ncrono acoplado, sendo este ?ltimo, o sistema vigente hoje no Brasil. Os resultados das simula??es comprovar?o a efici?ncia e robustez desta estrat?gia de controle

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:07:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrenoMMA_DISSERT.pdf: 2152939 bytes, checksum: 11e98e5a221057a9bd3545dd9b777bb5 (MD5) Previous issue date: 2012-04-12 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This research aims at developing a variable structure adaptive backstepping controller (VS-ABC) by using state observers for SISO (Single Input Single Output), linear and time invariant systems with relative degree one. Therefore, the lters were replaced by a Luenberger Adaptive Observer and the control algorithm uses switching laws. The presented simulations compare the controller performance, considering when the state variables are estimated by an observer, with the case that the variables are available for measurement. Even with numerous performance advantages, adaptive backstepping controllers still have very complex algorithms, especially when the system state variables are not measured, since the use of lters on the plant input and output is not something trivial. As an attempt to make the controller design more intuitive, an adaptive observer as an alternative to commonly used K lters can be used. Furthermore, since the states variables are considered known, the controller has a reduction on the dependence of the unknown plant parameters on the design. Also, switching laws could be used in the controller instead of the traditional integral adaptive laws because they improve the system transient performance and increase the robustness against external disturbances in the plant input / Esta pesquisa objetiva desenvolver um controlador adaptativo backstepping a estrutura vari?vel (Variable Structure Adaptive Backstepping Controller, VS-ABC) utilizando observadores de estado para plantas monovari?veis, lineares e invariantes no tempo com grau relativo unit?rio. Para isso, os filtros K foram substitu?dos por um Observador Adaptativo de Luenberger e o algoritmo de controle utiliza leis chaveadas. As simula??es apresentadas comparam o desempenho do controlador quando as vari?veis de estado s?o estimadas por um observador, com o caso em que as vari?veis est?o dispon?veis para medic?o. Os controladores adaptativos backstepping mesmo com v?rias vantagens de desempenho, ainda possuem algoritmos muito complexos, principalmente quando n?o s?o medidas as vari?veis de estado do sistema, pois o uso de filtros nos sinais de entrada e sa?da da planta n?o ? algo trivial. Na inten??o de tornar o projeto do controlador mais intuitivo, pode-se utilizar um observador adaptativo em alternativa aos comumente utilizados filtros K. Al?m disso, o controlador tem uma menor depend?ncia dos par?metros desconhecidos da planta na fase de projeto, ja que as vari?veis de estado s?o consideradas conhecidas. E ainda, leis chaveadas podem ser utilizadas no controlador em vez das leis integrais tradicionais porque melhoram o desempenho transit?rio do sistema e aumentam a robustez perante dist?rbios externos na entrada da planta

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-04-15T20:05:32Z No. of bitstreams: 1 RenataLeirosRomano_DISSERT.pdf: 1008486 bytes, checksum: f2d46f6f630afa5c5fa1d8dd0dd5b332 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-04-19T23:10:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RenataLeirosRomano_DISSERT.pdf: 1008486 bytes, checksum: f2d46f6f630afa5c5fa1d8dd0dd5b332 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-19T23:10:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RenataLeirosRomano_DISSERT.pdf: 1008486 bytes, checksum: f2d46f6f630afa5c5fa1d8dd0dd5b332 (MD5) Previous issue date: 2015-06-23 / Os geradores s?ncronos, predominantes nos sistemas de gera??o de energia el?trica, devem fornecer valores de tens?o e frequ?ncia constantes para que seja obtida uma boa qualidade da energia gerada. Por?m, para situa??es em que esses sistemas sofrem gran- des varia??es de carga, h? dificuldade de que sejam mantidos os valores nominais nas sa?das do gerador devido ?s incertezas param?tricas, n?o linearidades e alto grau de aco- plamento entre as vari?veis. Prop?e-se, ent?o, a aplica??o do Controlador em Modo Dual Adaptativo Robusto (DMARC) para o controle do fluxo de campo, em substitui??o aos tradicionais controladores PIs. O DMARC estabelece uma liga??o entre um controlador adaptativo por modelo de refer?ncia (MRAC) e um controlador adaptativo por modelo de refer?ncia e estrutura vari?vel (VS-MRAC), incorporando as vantagens de desempenho transit?rio do controlador VS-MRAC com as propriedades de regime permanente do con- trolador MRAC convencional. S?o feitas an?lises atrav?s de simula??es como forma de verificar o funcionamento do controlador proposto, bem como compar?-lo com o sistema atualmente em uso. / Synchronous machines, widely used in energy generation systems, require constant voltage and frequency to obtain good quality of energy. However, for large load variati- ons, it is difficult to maintain outputs on nominal values due to parametric uncertainties, nonlinearities and coupling among variables. Then, we propose to apply the Dual Mode Adaptive Robust Controller (DMARC) in the field flux control loop, replacing the tradi- tional PI controller. The DMARC links a Model Reference Adaptive Controller (MRAC) and a Variable Structure Model Reference Adaptive Controller (VS-MRAC), incorpora- ting transient performance advantages from VS-MRAC and steady state properties from MRAC. Moreover, simulation results are included to corroborate the theoretical studies.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:54:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JosenaldeBO.pdf: 1494350 bytes, checksum: 7c76ccebcfe52ebc97b3be9b7982ebd0 (MD5) Previous issue date: 2007-12-14 / In this thesis, it is developed the robustness and stability analysis of a variable structure model reference adaptive controller considering the presence of disturbances and unmodeled dynamics. The controller is applied to uncertain, monovariable, linear time-invariant plants with relative degree one, and its development is based on the indirect adaptive control. In the direct approach, well known in the literature, the switching laws are designed for the controller parameters. In the indirect one, they are designed for the plant parameters and, thus, the selection of the relays upper bounds becomes more intuitive, whereas they are related to physical parameters, which present uncertainties that can be known easier, such as resistances, capacitances, inertia moments and friction coefficients. Two versions for the controller algorithm with the stability analysis are presented. The global asymptotic stability with respect to a compact set is guaranteed for both cases. Simulation results under adverse operation conditions in order to verify the theoretical results and to show the performance and robustness of the proposed controller are showed. Moreover, for practical purposes, some simplifications on the original algorithm are developed / Nesta tese ? desenvolvida a an?lise de estabilidade e robustez ? din?mica n?o modelada e ?s perturba??es externas de um controlador adaptativo por modelo de refer?ncia e estrutura vari?vel aplicado a plantas incertas, monovari?veis, lineares e invariantes no tempo com grau relativo unit?rio. O projeto de tal controlador ? baseado na abordagem indireta do controle adaptativo. Na abordagem direta, j? amplamente conhecida na literatura, as leis chaveadas s?o projetadas diretamente para os par?metros do controlador. Na abordagem indireta, as mesmas s?o projetadas para os par?metros da planta e, conseq?entemente, o dimensionamento das amplitudes dos rel?s torna-se mais intuitivo, tendo em vista estarem associadas a par?metros f?sicos, os quais apresentam incertezas que podem ser conhecidas mais facilmente, tais como resist?ncias, capacit?ncias, momentos de in?rcia e coeficientes de atrito. S?o apresentadas duas vers?es para o algoritmo do controlador, sendo suas an?lises de estabilidade desenvolvidas, assim como resultados de simula??o sob condi??es de opera??o adversas para verificar os resultados te?ricos obtidos e ilustrar o desempenho e a robustez do controlador proposto. A estabilidade assint?tica global com respeito a um conjunto compacto ? garantida em ambos os casos. Adicionalmente, para fins de aplicabilidade pr?tica, s?o desenvolvidas algumas simplifica??es no algoritmo original

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:54:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CaioDC.pdf: 2782026 bytes, checksum: ffc0e89b5e796daecc6152d3075b6918 (MD5) Previous issue date: 2008-01-24 / The so-called Dual Mode Adaptive Robust Control (DMARC) is proposed. The DMARC is a control strategy which interpolates the Model Reference Adaptive Control (MRAC) and the Variable Structure Model Reference Adaptive Control (VS-MRAC). The main idea is to incorporate the transient performance advantages of the VS-MRAC controller with the smoothness control signal in steady-state of the MRAC controller. Two basic algorithms are developed for the DMARC controller. In the first algorithm the controller's adjustment is made, in real time, through the variation of a parameter in the adaptation law. In the second algorithm the control law is generated, using fuzzy logic with Takagi-Sugeno s model, to obtain a combination of the MRAC and VS-MRAC control laws. In both cases, the combined control structure is shown to be robust to the parametric uncertainties and external disturbances, with a fast transient performance, practically without oscillations, and a smoothness steady-state control signal / Neste trabalho ? apresentada uma proposta de um controlador, denominado Controlador em Modo Dual Adaptativo Robusto (DMARC), que estabelece uma liga??o entre um controlador adaptativo por modelo de refer?ncia (MRAC) e um controlador adaptativo por modelo de refer?ncia e estrutura vari?vel (VS-MRAC). A id?ia b?sica ? incorporar as vantagens de desempenho transit?rio do controlador VS-MRAC com as propriedades de regime permanente do controlador MRAC convencional. S?o desenvolvidos dois algoritmos b?sicos para o controlador DMARC. No primeiro o ajuste do controlador ? feito, em tempo real, atrav?s da varia??o de um par?metro na lei de adapta??o. No segundo algoritmo a lei de controle ? gerada, utilizando o modelo Takagi-Sugeno da l?gica nebulosa, para obter uma composi??o ponderada das leis de controle do MRAC e do VS-MRAC. Em ambos os casos, o esquema combinado de controle ? mostrado ser robusto ?s incertezas param?tricas e perturba??es externas, al?m de apresentar um desempenho r?pido e pouco oscilat?rio durante o transit?rio e um sinal de controle suave em regime permanente

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:54:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SamaherniMD_TESE.pdf: 1906280 bytes, checksum: 4c045dfdea855b9b5837f362598733e7 (MD5) Previous issue date: 2010-02-01 / This thesis presents a new structure of robust adaptive controller applied to mobile robots (surface mobile robot) with nonholonomic constraints. It acts in the dynamics and kinematics of the robot, and it is split in two distinct parts. The first part controls the robot dynamics, using variable structure model reference adaptive controllers. The second part controls the robot kinematics, using a position controller, whose objective is to make the robot to reach any point in the cartesian plan. The kinematic controller is based only on information about the robot configuration. A decoupling method is adopted to transform the linear model of the mobile robot, a multiple-input multiple-output system, into two decoupled single-input single-output systems, thus reducing the complexity of designing the controller for the mobile robot. After that, a variable structure model reference adaptive controller is applied to each one of the resulting systems. One of such controllers will be responsible for the robot position and the other for the leading angle, using reference signals generated by the position controller. To validate the proposed structure, some simulated and experimental results using differential drive mobile robots of a robot soccer kit are presented. The simulator uses the main characteristics of real physical system as noise and non-linearities such as deadzone and saturation. The experimental results were obtained through an C++ program applied to the robot soccer kit of Microrobot team at the LACI/UFRN. The simulated and experimental results are presented and discussed at the end of the text / Esta tese apresenta o desenvolvimento de uma nova estrutura de controlador adaptativo robusto aplicado a sistemas rob?ticos m?veis com rodas (rob? m?vel de superf?cie) e restri??es n?o-holon?micas de movimento. Este controlador atua tanto na din?mica como na cinem?tica do rob?, e pode ser dividido em duas partes distintas. A primeira parte controla a din?mica, atrav?s da utiliza??o de controladores adaptativos por modelo de refer?ncia e estrutura vari?vel. A segunda parte controla a cinem?tica do rob? atrav?s de um controlador de posi??o, cujo objetivo ? fazer com que o rob? seja capaz de atingir um ponto qualquer no plano cartesiano, sendo que este controlador cinem?tico ? baseado apenas em informa??es da configura??o do rob?. O trabalho aplica um m?todo de desacoplamento para transformar o modelo linear do rob? m?vel, que ? um sistema com m?ltiplas entradas e m?ltiplas sa?das, em dois sistemas desacoplados com apenas uma entrada e uma sa?da cada um, para reduzir a complexidade do projeto do controlador. Em seguida, aplica-se um controlador adaptativo por modelo de refer?ncia e estrutura vari?vel a cada um dos sistemas resultantes. Um controlador ser? respons?vel pelo posicionamento e o outro pela orienta??o do rob?, sendo que estes controladores utilizam como refer?ncias sinais provenientes do controlador cinem?tico de posi??o. Para comprovar o funcionamento da estrutura proposta, obteve-se resultados simulados e experimentais para o rob? m?vel com acionamento diferencial de um kit de futebol de rob?s. O simulador possui as principais caracter?sticas do sistema f?sico real, dentre as quais podem-se destacar os ru?dos de entradas e as n?o-linearidades como zona morta e satura??o. Os resultados experimentais foram obtidos atrav?s de um programa desenvolvido em C++ e aplicado a um kit de futebol de rob?s da empresa Microrobot no Laborat?rio de Acionamento, Controle e Instrumenta??o da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (LACI/UFRN). Os resultados simulados e experimentais s?o apresentados e discutidos ao final da tese