Este trabalho tem por objetivo apresentar uma nova forma de analisar as redes de sincronismo de fase mutuamente conectadas. Estas redes são formadas por Phase-Locked Loops digitais ou DPLLs. O sinal gerado por cada DPLL é enviado a todos os demais dispositivos, formando a rede mutuamente conectada. Parte-se do pressuposto de que as ligações entre os dispositivos são dotadas de atrasos, o que dificulta o tratamento do problema. No entanto, é apresentado aqui um método para análise das malhas de sincronismo via discretização do modelo de tempo contínuo, objetivando dirimir essa dificuldade, já que atrasos são facilmente representados em modelos de tempo discreto. Para tanto, o modelo da rede no espaço de estados é equacionado a partir da rede. Esse modelo no espaço de estados é, então, discretizado e, enfim, pode-se determinar o estado síncrono da rede incluindo a freqüência de sincronismo e analisar sua estabilidade. Como se poderá constatar, escolhendo um período de amostragem adequado, pode-se representar o comportamento das redes de sincronismo com modelos discretos, obtendo elevado grau de precisão. / This work introduces a new method for studying a mutually-delayed-connected network of Digital Phase-Locked Loops DPLLs. The signal generated by a DPLL in the network is sent to all other devices in this same network. Because of delayed signals, it is difficult to treat this problem. So, its shown here a method for analyzing the networks via discretization of continuous time delay model in order to deal with this issue easily, considering that delays are naturally represented in discrete time models. First of all, a continuous state space model is obtained from mutually-connected network. Then, this model is discretized and, finally, the synchronous state can be determined and the stability can be analyzed. As shown below, choosing a proper time sample, the behavior of mutually-delayed-connected networks can be approximately represented by a discrete time model.

Este trabalho tem por objetivo apresentar uma nova forma de analisar as redes de sincronismo de fase mutuamente conectadas. Estas redes são formadas por Phase-Locked Loops digitais ou DPLLs. O sinal gerado por cada DPLL é enviado a todos os demais dispositivos, formando a rede mutuamente conectada. Parte-se do pressuposto de que as ligações entre os dispositivos são dotadas de atrasos, o que dificulta o tratamento do problema. No entanto, é apresentado aqui um método para análise das malhas de sincronismo via discretização do modelo de tempo contínuo, objetivando dirimir essa dificuldade, já que atrasos são facilmente representados em modelos de tempo discreto. Para tanto, o modelo da rede no espaço de estados é equacionado a partir da rede. Esse modelo no espaço de estados é, então, discretizado e, enfim, pode-se determinar o estado síncrono da rede incluindo a freqüência de sincronismo e analisar sua estabilidade. Como se poderá constatar, escolhendo um período de amostragem adequado, pode-se representar o comportamento das redes de sincronismo com modelos discretos, obtendo elevado grau de precisão. / This work introduces a new method for studying a mutually-delayed-connected network of Digital Phase-Locked Loops DPLLs. The signal generated by a DPLL in the network is sent to all other devices in this same network. Because of delayed signals, it is difficult to treat this problem. So, its shown here a method for analyzing the networks via discretization of continuous time delay model in order to deal with this issue easily, considering that delays are naturally represented in discrete time models. First of all, a continuous state space model is obtained from mutually-connected network. Then, this model is discretized and, finally, the synchronous state can be determined and the stability can be analyzed. As shown below, choosing a proper time sample, the behavior of mutually-delayed-connected networks can be approximately represented by a discrete time model.

Inicialmente, apresentam-se características de dispositivos eletrônicos conhecidos como PLLs (phase-locked loops). PLLs são amplamente empregados para se extrair sinais de tempo em canais de comunicação e em aplicações nas quais se deseja controle automático de freqüência. O objeto principal é estudar PLLs analógicos descritos por uma equação diferencial ordinária de terceira ordem. Assim, deduzem-se condições de estabilidade assintótica e identifica-se um regime de caos conservativo, que ocorre sob certas combinações de valores de parâmetros. Três métodos de controle não-linear/caótico são então apresentados e aplicados. Os métodos são os seguintes: o Método de Pyragas via realimentação de variável de estado; o Método de Pyragas com atraso temporal na realimentação; e o Método de Sinha, o qual efetua o controle perturbando um parâmetro do sistema. Simulações numéricas são levadas a cabo a fim de ilustrar o comportamento dinâmico do sistema quando sujeito à ação desses métodos. Este trabalho termina com um estudo de uma rede formada por uma cadeia de PLLs. Condições para soluções síncronas, periódicas e caóticas (dissipativas e conservativas) são deduzidas para tal rede. / Firstly, features of electronic devices known as PLLs (Phase-Locked Loops) are presented. PLLs are widely employed to extract time signals in communication channels and in applications where automatic control of frequency is desired. The main goal is to study analog PLLs described by a third-order nonlinear ordinary differential equation. Thus, conditions for asymptotic stability are derived and a regime of conservative chaos occurring under certain combinations of parameter values is identified. Then, three methods of control of nonlinear/ chaotic dynamics are presented and applied. The methods are the following: the Pyragas method via feedback of state variable; the Pyragas method with time delay in the feedback; and the Sinhas method, which performs the control by disturbing a parameter of the system. Numerical simulations are accomplished in order to illustrate the dynamical behavior of the system when subjected to the action of these methods. This work ends with a study of a single-chain PLL network. Conditions for synchronous, periodic and chaotic (dissipative and conservative) solutions are derived for such a network.

Inicialmente, apresentam-se características de dispositivos eletrônicos conhecidos como PLLs (phase-locked loops). PLLs são amplamente empregados para se extrair sinais de tempo em canais de comunicação e em aplicações nas quais se deseja controle automático de freqüência. O objeto principal é estudar PLLs analógicos descritos por uma equação diferencial ordinária de terceira ordem. Assim, deduzem-se condições de estabilidade assintótica e identifica-se um regime de caos conservativo, que ocorre sob certas combinações de valores de parâmetros. Três métodos de controle não-linear/caótico são então apresentados e aplicados. Os métodos são os seguintes: o Método de Pyragas via realimentação de variável de estado; o Método de Pyragas com atraso temporal na realimentação; e o Método de Sinha, o qual efetua o controle perturbando um parâmetro do sistema. Simulações numéricas são levadas a cabo a fim de ilustrar o comportamento dinâmico do sistema quando sujeito à ação desses métodos. Este trabalho termina com um estudo de uma rede formada por uma cadeia de PLLs. Condições para soluções síncronas, periódicas e caóticas (dissipativas e conservativas) são deduzidas para tal rede. / Firstly, features of electronic devices known as PLLs (Phase-Locked Loops) are presented. PLLs are widely employed to extract time signals in communication channels and in applications where automatic control of frequency is desired. The main goal is to study analog PLLs described by a third-order nonlinear ordinary differential equation. Thus, conditions for asymptotic stability are derived and a regime of conservative chaos occurring under certain combinations of parameter values is identified. Then, three methods of control of nonlinear/ chaotic dynamics are presented and applied. The methods are the following: the Pyragas method via feedback of state variable; the Pyragas method with time delay in the feedback; and the Sinhas method, which performs the control by disturbing a parameter of the system. Numerical simulations are accomplished in order to illustrate the dynamical behavior of the system when subjected to the action of these methods. This work ends with a study of a single-chain PLL network. Conditions for synchronous, periodic and chaotic (dissipative and conservative) solutions are derived for such a network.