Orientador: Jose Claudio Geromel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T08:10:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_AlimPedrodeCastro_M.pdf: 293253 bytes, checksum: 4365f5ae19ae33e8d97053c2c57ad15d (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho aborda alguns dos aspectos mais relevantes relacionados à estabilidade e norma H2 de sistemas lineares discretos sujeitos a saltos markovianos, bem como as estratégias para a síntese de controle por realimentação de estado. A maior contribuição apresentada é um método para calcular os ganhos de realimentação de estado sem a necessidade de observar, em cada instante, todos os estados da cadeia de Markov / Abstract: This work discusses some of the most relevant aspects of stability and H2 norm of discrete-time markov jump linear systems, as well as a method for state feedback contraI design. Our major contribution is on the definition of a procedure to determine the state feedback gains without the complete knowledge, at each instant of time, of the Markov chain state / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Paulo Augusto Valente Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T11:17:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Benjovengo_FabioPereira_M.pdf: 2854202 bytes, checksum: b1bccce6d2ea6efa1b55778d0fba1399 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Esta Dissertação tem como objetivos o projeto de sistemas de controle e a análise de estabilidade de plantas lineares e invariantes no tempo imprecisamente conhecidas (com incertezas do tipo intervalar). O problema de projeto de controladores é tratado através da técnica de alocação de pólos. A técnica de alocação robusta de pólos proposta nesta Dissertação é uma extensão da técnica de projeto clássica e utiliza resultados de Análise Intervalar. A extensão proposta resulta numa equação Diofantina intervalar. Busca-se, então, a redução do raio de sua solução através do tratamento de multiincidências de elementos intervalares. Outro tema tratado é o projeto de controladores que visem o rastreamento de sinais de referência e a rejeição de distúrbios, assintoticamente. Estuda-se ainda o problema da estabilidade de sistemas intervalares formulado como o problema de encontrar uma matriz intervalar simétrica definida positiva como solução de uma equação de Lyapunov intervalar / Abstract: This Dissertation is focused on control system design and stability analysis of linear timeinvariant uncertain plants, with uncertainties of interval nature. The control system design problem is treated in the context of the pole placement technique. An extension of the classical technique to robust pole placement based on Interval Analysis is proposed. The main objective of the work is to handle multiple incidences of plant parameters in order to reduce the radii of the solutions of the resulting interval Diophantine equations. Another subject treated is the design of robust controllers for interval plants which guarantee reference tracking and disturbance rejection asymptotically. The stability of linear interval systems as the problem of finding a symmetric positive definite interval solution of an interval Lyapunov equation is also considered. / Mestrado / Engenharia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: João Bosco Ribeiro do Val / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T12:35:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moises_GustavoViniciusLourenco_M.pdf: 6246087 bytes, checksum: c9946249f751bda598372a7979e3a189 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Esta dissertação possui como tema a filtragem via Métodos de Monte Carlo para Cadeia de Markov. Através do estudo e da análise dos algoritmos de amostragem estocástica aliados às implementações numéricas, foi desenvolvida uma metodologia para avaliar e comparar as diversas técnicas de filtragem encontrados na literatura. Aplicações associando a filtragem recursiva ao controle via horizonte retrocedente também foram utilizadas para verificar o desempenho e a estabilidade do conjunto filtro/controle / Abstract: The dissertation's theme is the filtering problem via Markov Chain Monte Carlo methods. Combining the estudy and the analysis of the stochastic sampling algorithms with numerical implementations, we developted a methodology to evaluate and compare several filters in literature. Aplications of recursive filtering in association with receding horizon control tecniques were used to verify the finality and stability of the filter/control combination / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Carlile Campos Lavor, Wilson Ricardo Matos Rabelo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-13T05:05:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Evangelista_TatianedaSilva_D.pdf: 1204224 bytes, checksum: 78ba86ca8ac235e2775ed6a048ccf353 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho, apresentamos um novo algoritmo para realizar a discriminação ótima de N estados quânticos puros não-ortogonais, que fornece o melhor conjunto de medidas POVM para o problema, através da extensão do espaço de Hilbert de N para 2N - 1 dimensões. O algoritmo é baseado na programação semidefinida e na solução de sistemas lineares. O algoritmo foi implementado em Matlab e apresentou bons resultados computacionais. / Abstract: In this work, we propose a new algorithm to perform the optimal discrimination of N non-orthogonal pure quantum states. This algorithm obtains the best set of POVM measurements for the problem, through the extension of the Hilbert space of N to 2N-1 dimensions. The algorithm is based on semidefinite programming and on the solution of linear systems. The algorithm was implemented in Matlab and presented good computational results. / Doutorado / Otimização / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: João Bosco Ribeiro do Val / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T17:57:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Furloni_Walter_M.pdf: 917619 bytes, checksum: 10cdfc1afdfa09f1573d3e30d14415c4 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo deste trabalho é propor e resolver o problema de controle em horizonte finito com restrições de Sistemas Lineares Discretos com Saltos Markovianos (SLDSM) na presença de ruído. As restrições dos vetores de estado e de controle não são rígidas e são estabelecidas por valores limites dos seus respectivos primeiro e segundo momentos. O controlador baseia-se numa estrutura de realimentação linear de estados, devendo minimizar uma função custo quadrática. Consideram-se duas situações com respeito à informação disponível da cadeia de Markov associada: num primeiro caso o estado da cadeia de Markov é conhecido em cada instante e num segundo caso dispõe-se apenas de sua distribuição probabilística inicial. Uma formulação determinística do problema estocástico é desenvolvida de modo que as condições necessárias de otimalidade propostas e as restrições possam ser facilmente incluídas utilizando-se desigualdades matriciais lineares (do inglês, Linear Matrix Inequalities - LMI). A inclusão de restrições constitui a principal contribuição, uma vez que elas são pertinentes a vários campos de aplicação tais como indústria química, transporte de massa, economia, etc. Para ilustração do método são apresentadas duas aplicações: uma referente à regulação de tráfego em linhas metroviárias e outra referente ao problema de seleção de ativos de portfólios em aplicações financeiras / Abstract: The purpose of this work is to propose and solve the constrained control problem within a finite horizon of Markovian Jump Discrete Linear Systems (MJDLS) driven by noise. The constraints of the state and control vectors are not rigid and limits are established respectively to their first and second moments. The controller is based on a linear state feedback structure and shall minimize a quadratic cost function. Two cases regarding the available information of the Markovian chain states are considered: firstly the Markov chain states are known at each step and secondly only its initial probability distribution is available. A deterministic formulation to the stochastic problem is developped in order that the proposed necessary optimality conditions and the constraints are easily included by using Linear Matrix Inequalities (LMI). The constraints consideration constitutes the main contribution, since they are pertinent to several application fields as for example chemical industry, mass transportation, economy etc. Two applications are presented for ilustration: one refers to metro lines traffic regulation and another refers to the financial investment income control / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Jose Claudio Geromel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T22:17:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_AlimPedrodeCastro_D.pdf: 1252972 bytes, checksum: 74f7eb667115d725da9b80029974a03f (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho tem por objetivo o estudo do projeto de controladores dinâmicos H2 e H? por realimentação de saída para sistemas discretos com parâmetros sujeitos a saltos markovianos. Inicialmente, estudamos o caso de filtragem e propomos diferentes técnicas de projeto para casos especiais relacionados à disponibilidade do estado da cadeia de Markov, também chamado modo, ou a matriz de probabilidades de transição parcialmente conhecida. O resultado principal é a caracterização de todos os controladores dinâmicos lineares tais que a norma da saída controlada é limitada, levando a solução do problema de projeto do controlador linear ótimo H2 ou H?, sob a hipótese de conhecimento do modo por parte do controlador. Todos os projetos são expressos em termos de desigualdades matriciais lineares. Para ilustrar possíveis aplicações dos resultados teóricos, consideramos o projeto de um controlador cuja entrada é transmitida por um canal markoviano, além da modelagem estatística de falhas em sensores/atuadores / Abstract: This work addresses the H2 and H? output feedback design problem for discrete-time Markov jump linear systems. Initially, we study the filtering problem and propose different design techniques to deal with the Markov parameter, often called mode, availability and/or partly known transition probability. The main result is the characterization of all linear controllers such that the controlled output norm remains bounded by a given level, yielding the complete solution of the mode-dependent H2 and H? linear control design problem. All controllers are designed by solving linear matrix inequalities. The theory is illustrated by means of practical examples, consisting of control over data communication through a markovian channel and of statistical modelling of sensors/actuators failures / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: João Marcos Travassos Romano, Ricardo Suyama / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T00:41:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_MicheleNazarethda_M.pdf: 1765125 bytes, checksum: ca7881285ef04b9d9226595f3dd1e90c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Esta dissertação teve como motivação inicial a busca de uma abordagem unificada para o problema de equalização não-supervisionada, a ser aplicada às configurações SISO, SIMO e MIMO. Tal abordagem se refere a dois aspectos fundamentais do problema: a estrutura do equalizador e a otimização de seus parâmetros. Desta forma, propomos uma mesma metodologia para estudar, nas três configurações citadas, o que denominamos de limitação estrutural e de limitação de critério. A primeira é caracterizada pela impossibilidade de inversão perfeita do canal fazendo uso de apenas filtros com resposta impulsiva finita (FIR); a segunda se refere às limitações quanto ao uso de estatísticas de ordem dois (EO2) para a obtenção do equalizador ótimo no caso não-supervisionado. Para tal análise, reunimos resultados um tanto dispersos na literatura para formalizar de maneira unificada e acessível os conceitos de sistema inversível e de sistema de fase mínima para as três configurações. Em seguida, empregamos o conceito de filtro de erro de predição linear para estudar o uso de EO2 em equalização, estendendo esse conceito também às três configurações / Abstract: This dissertation was motivated by the idea of developing a unified approach to the problem of unsupervised equalization, in the context of SISO, SIMO and MIMO channels. This approach is concerned with two fundamental aspects of the equalization problem: the structure of the equalizer and the optimization of its parameters. In this sense, we propose a same methodology to study, in the three aforementioned scenarios, two different limitations. The first one, which we denote structural limitation, is related to the impossibility of inverting any channel employing only finite impulse response (FIR) filters. The second one, which we call criterion limitation, refers to the limitation regarding the use of second order statistics (SOS) to obtain the equalizer in an unsupervised manner. In order to perform this analysis, we collected results that are rather scattered in the literature to formalize the concepts of invertible and minimum-phase systems in all three scenarios. Then, we use the concept of a prediction-error filter to study the limitation of SOS in the equalization problem / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Celso Pascoli Bottura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T19:05:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Berci_CesarDaltoe_M.pdf: 9710523 bytes, checksum: e7e285b64dda07549cdde9aff2080573 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O problema de se observar o estado do sistema nasce da necessidade de se controlar plantas cujo estado não se pode medir. Convencionalmente são utilizados observadores baseados em modelos dinâmicos para resolver esse problema, através da construção de estimativas do estado desconhecido. Nesta tese, é abordada uma solução alternativa para este problema. Várias propostas de observadores inteligentes, são realizadas com base em mapeamentos entre subespaços gerados pelas equações que regem a dinâmica não linear do sistema, utilizando várias técnicas de inteligência computacional, capazes de apresentar estimativas do estado do sistema dinâmico através de observadores que não apresentam um comportamento dinâmico com relação ao tempo. / Abstract: The state observer problem arises from the necessity of controlling plants whose state can not be measured. Usually dynamic model based observers are used to solve this problem, for estimating unknown state. In this thesis an alternative solution for this problem is presented. Various proposals for intelligent observers are made based on mappings between subspaces generated by the equations describing the nonlinear dynamics of the system, using various computational intelligence techniques able to present state estimates for the dynamic system through nonlinear observers that do not exhibit a dynamic behavior with respect to time. / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Álgebra Linear e particularmente a teoria das matrizes e dos sistemas lineares são tópicos da Matemática que têm aplicações, não só dentro da própria Matemática, mas também em várias outras áreas do conhecimento humano. Neste trabalho, além de estudar estas teorias, estudamos algumas de suas aplicações na área da Economia, como em modelos lineares de produção, modelos de Markov para emprego e modelos de benefícios obtidos no pagamento de impostos após realizarmos contribuições filantrópicas. / Linear Algebra and particularly matrices and linear systems theory are topics in Mathematics with many applications in several branches of science. In this work we study this theory and some of its applications in Economy as in linear models of production, Markov models of employment and tax benefits of charitable contributions.

Neste trabalho de mestrado foi desenvolvido o projeto de uma máquina paralela dedicada para solução de sistemas de equações lineares. Este é um problema presente em uma grande variedade de aplicações científicas e de engenharia e cuja solução torna-se uma tarefa computacionalmente intensiva , a medida em que o número de incógnitas aumenta. Implementou-se uma Arquitetura Sistólica unidimensional, conectada numa topologia em anel, que mapeia métodos de solução iterativos. Essa classe de arquiteturas paralelas apresenta características de simplicidade, regularidade e modularidade que facilitam implementações em hardware, sendo muito utilizadas em sistemas de computação dedicados à solução de problemas específicos, que possuem como características básicas a grande demanda computacional e a necessidade de respostas em tempo real. Foram adotadas metodologias e ferramentas avançadas para projeto de hardware que aceleram o ciclo de desenvolvimento e para a implementação foram utilizados circuitos reconfiguráveis FPGAs (Field Programmable Gate Arrays). Os resultados de desempenho são apresentados e avaliados apontado a melhor configuração da arquitetura para atingir um speedup em relação a implementações em máquinas seqüenciais. Também são discutidas as vantagens e desvantagens deste tipo de abordagem e metodologia na solução de problemas que possuem requisitos de tempo. / This dissertation presents the project of a parallel machine dedicated for solving linear systems. This is a problem that appears in a great variety of scientific and engineering applications with a solution that becomes a computationally intensive task, measured by the increasing number of unknown variables. An Systolic Architecture was implemented, connected in a ring topology, mapping an iterative solution method. This class of parallel architectures presents characteristics of simplicity, regularity and modularity that facilitate hardware implementations, being very used in dedicated computation systems to the solution of specific problems, which possess as requirements to handle great computational demand and real-time response. Advanced methodologies and tools for hardware project were adopted to accelerate the development cycle. The architecture has been implemented and verified on FPGAs (Field Programmable Gate Arrays). The performance results are presented and discussed, indicating the feasibility and efficiency of the adopted approach and methodology for this kind of problem.