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Controle sem sensores mecânicos para gerador síncrono a ímã permanente / Sensorless control of permanent magnet synchronous generatorBernardes, Thiago Araújo 29 July 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This Thesis proposes sensorless vector control schemes that combine designed
observers in the discrete-time domain to estimate the rotor position and speed for a
permanent magnet synchronous generator of non-salient poles. Two control schemes are
proposed. The first scheme is based on a discrete sliding mode current observer in series
with an adaptive electromotive force observer. Then, the sliding conditions that assure
the sliding motion around the sliding surface are derived to ensure the stability of the
current observer as well as an innovative design procedure is proposed for it. Moreover,
the electromotive force observer is designed using Lyapunov s Discrete Direct Method,
which provides the estimated rotor position and speed. The second scheme extends
the developed methodology for the former, considering the parametric uncertainties and
eliminating the high frequency components of chattering. The second scheme uses a
discrete sliding mode current observer as in the first scheme. However, the electromotive
force observer is replaced by a phase-locked loop in series with a discrete sliding mode
robust differentiator, which follows the proposed methodology for the discrete sliding mode
current observer. Experimental results validate the theoretical analysis and demonstrate
the performance of the proposed control schemes considering a small scale wind energy
conversion system. In addition, proposed schemes are compared with others of the
literature. It should be noticed that the whole approach is carried out in discrete time
domain making it suitable for a microcontroller or digital signal processor implementation. / Esta Tese propõe esquemas de controle vetorial sem sensores mecânicos de posição
e de velocidade que combinam observadores projetados no domínio de tempo discreto
para estimar essas variáveis para um gerador síncrono a ímãs permanentes de polos
não salientes. Dois esquemas de controle são propostos. O primeiro esquema baseiase
em um observador de corrente por modos deslizantes discretos em série com um
observador adaptativo de força eletromotriz. Então, as condições de deslizamento que
asseguram os modos deslizantes em torno da superfície de deslizamento são estabelecidas
no domínio de tempo discreto para garantir a estabilidade do observador de corrente e
um inovador procedimento de projeto para ele é proposto. Em seguida, o observador
de força eletromotriz é projetado usando o método direto de Lyapunov discreto, que
fornece a posição e a velocidade rotóricas estimadas. O segundo esquema estende a
metodologia desenvolvida para o primeiro, considerando as incertezas paramétricas bem
como eliminando as componentes de alta frequência de chattering. O segundo esquema usa
um observador de corrente por modos deslizantes discretos como o primeiro. Entretanto,
o observador de força eletromotriz é substituído por um retentor de fase em série com
um diferenciador robusto por modos deslizantes discretos, que segue a metodologia
proposta para o observador de corrente. Resultados experimentais validam a análise
teórica desenvolvida e demonstram o desempenho dos esquemas de controle propostos
considerando um sistema de conversão de energia eólica de pequeno porte. Além disso, os
esquemas propostos são comparados com outros da literatura. Ressalta-se que a toda
abordagem é desenvolvida no domínio de tempo discreto tornando-a apta para uma
implementação em microcontroladores e em processadores digitais de sinais.
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Controle robusto chaveado de sistemas lineares e não lineares de ordem fracionária /Kuzminskas, Hadamez. January 2018 (has links)
Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Resumo: Neste trabalho apresentam-se condições descritas por desigualdades matriciais lineares, LMIs (do inglês: Linear Matrix Inequalities), para o projeto de controladores robustos para sistemas dinâmicos de ordem α ∈ [0,1). Os controladores propostos utilizam a realimentação da derivada de ordem α ∈ [0,1) do vetor de estado, a chamada realimentação α-derivativa, e também a realimentação do vetor de estado. A literatura clássica apresenta resultados que utilizam o método direto de Lyapunov e a estabilização quadrática no projeto de controladores para sistemas de ordem inteira. Os teoremas propostos neste trabalho para sistemas fracionários são condições suficientes análogas a estes resultados. Esta analogia é possível através da extensão fracionária, recentemente disponível na literatura, do método direto de Lyapunov e de um limitante superior para a derivada de ordem α ∈ [0,1) da função de Lyapunov do tipo quadrática, Dα V(x(t)). Nesse sentido, as LMIs propostas para estabilização quadrática são análogas aos casos clássicos, pois não dependem da ordem α ∈ [0,1) do sistema. Em particular, o foco deste trabalho recai no controle do tipo chaveado, que trata da minimização do limitante superior de Dα V(x(t)). O controle chaveado dispensa o conhecimento das funções de pertinência quando da utilização de modelos fuzzy Takagi-Sugeno, permitindo trabalhar com plantas lineares e não lineares, ambas incluindo parâmetros incertos. Dessa forma, a estabilização quadrática possibilitou a obtenç... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work proposes linear matrix inequalities (LMIs) conditions for the design of robust controllers for dynamic systems of order α ∈ [0,1). The proposed controllers use the feedback of the state vector derivative of of order α ∈ [0,1), the so-called α -derivative feedback, and also the feedback of the state vector. The classical literature presents results that use the Lyapunov direct method and the quadratic stabilization in the design of the controllers for integer order systems. The theorems proposed in this work for fractional systems are sufficient conditions analogous to these results. This analogy is possible through the fractional extension, recently available in the literature, of the direct Lyapunov method and an upper bound for the a α ∈ [0,1) order derivative of the quadratic Lyapunov function, Dα V(x(t)). In this sense, the proposed LMIs for quadratic stabilization are analogous to the classical ones, since they do not depend on the order α ∈ [0,1) of the system. In particular, the focus of this work lies in the switched control, which deals with the minimization of the upper bound of Dα V(x(t)). The switched control dispenses the knowledge of the membership functions when using the Takagi-Sugeno fuzzy models, allowing to work with linear and nonlinear plants, both of them with uncertain parameters. Therefore, the quadratic stabilization allowed to obtain new results for the robust control problem of α ∈ [0,1) order systems, considering the main analogous resu... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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