Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-08-15Bitstream added on 2014-06-13T20:09:51Z : No. of bitstreams: 1 souza_rbm_me_ilha.pdf: 1833267 bytes, checksum: 297a889f0c4c4221d0101a8ba3fd6078 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho aborda o problema de modelagem e controle de uma classe de sistemas não-lineares utilizando modelos Fuzzy Takagi-Sugeno (TS). A contribuição principal foi a flexibilização dos ganhos do controlador, em função das condições iniciais da planta, tornando os controladores mais relaxados. A matriz X, positiva definida, relacionada à função de Lyapunov V(x(t))=xT(t)X-1x(t) é relaxada utilizando o conceito de politopo, em relação ao politopo das condições iniciais. O controlador, descrito por modelos fuzzy TS do mesmo tipo da planta, apresenta seus ganhos dependentes das condições iniciais. As análises de estabilidade e problemas de projetos de sistemas de controle são descritos através de Desigualdades Matriciais Lineares (em inglês, Linear Matrix Inequalities (LMIs)), que podem ser resolvidos eficientemente por técnicas de programação convexa. As técnicas de projeto também permitem a especificação da resposta transitória através da taxa de decaimento e especificação de restrições nas entradas e saídas do sistema. O projeto e a simulação do controle de um sistema bola-viga ilustram a aplicação das condições relaxadas de estabilidade para sistemas não-lineares. / This work considers the problem of modeling and designing of a class of nonlinear systems, described by Takagi-Sugeno (TS) fuzzy models. The main contribution was the flexibility of the controller s gains, was a functions of the initial conditions of plant, making the controllers to be more relaxed. The matrix X, positive definite, related to the Lyapunov function V(x(t))=xT(t)Px(t) is relaxed using the concept of convex polytope, in relation to the polytope of the initial conditions. The controller, that is described by a Takagi-Sugeno model with the same structure of the plant, has its gains depending on the initial conditions of the plant. The analysis of stability and problems of designing of control systems are described as the solution of LMIs (Linear Matrix Inequalities) that can be efficiently solved by convex programming techniques. The design methods also allows the specification of the decay rate, constraints on control input and output. One of the proposed methods system is applied in the control of a ball-beam.

Submitted by Algacilda Conceição (algacilda@sibi.ufrj.br) on 2018-03-05T18:34:16Z No. of bitstreams: 1 118229.pdf: 1121620 bytes, checksum: df4061b57df5cb1690c0b7f43d939e0c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T18:34:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 118229.pdf: 1121620 bytes, checksum: df4061b57df5cb1690c0b7f43d939e0c (MD5) Previous issue date: 1967-05-16 / Um método de análise baseado numa relação entre operadores é desenvolvido para sistemas lineares variantes no tempo, que admitam o modelo apresentado. Aplicações deste método são apresentadas, como exemplo, para amplificadores com ganho digitalmente controlado, e amplificadores tipo chopper.

Submitted by Algacilda Conceição (algacilda@sibi.ufrj.br) on 2018-03-16T17:25:58Z No. of bitstreams: 1 131479.pdf: 1440456 bytes, checksum: 5d77da9c9a2f1f96ff9fea58947b8d4f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-16T17:25:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 131479.pdf: 1440456 bytes, checksum: 5d77da9c9a2f1f96ff9fea58947b8d4f (MD5) Previous issue date: 1972-12 / Este trabalho tenta coletar toda informação disponível sobre problemas de controle da saída em sistemas lineares. Apresentamos as definições de controlabilidade de saída e sugerimos um método para construir um controle de malha aberta que conduz a saída a um valor especificado em um instante arbitrário de tempo. Discutimos as relações entre esses conceitos e os métodos de solução usando realimentação de estado. Para um sistema linear invariante no tempo, com uma só saída, mostramos que controlabilidade de saída é uma condição necessária e suficiente para a existência de uma realimentação linear das variáveis de estado que designa arbitrariamente os autovalores do sistema de malha fechada que são observáveis na saída. A aplicação deste resultado ao servomecanismo linear com uma saída mostra que a capacidade de tal sistema para seguir qualquer sinal de comando com erro de regime nulo e uma resposta transitória arbitrária é equivalente à controlabilidade de saída da planta e é independente da classe de perturbações. Comentamos as vantagens e inconvenientes dos métodos apresentados e direções para futura pesquisa são indicadas. / This work tries to collect all the available information on output control problems for linear systems. The definitions of output controllability are presented and a method for constructing an open loop input that drives the output to a specified value at a specified time instant is suggested. The relations between these concepts and the solution methods using state feedback are discussed. For a single output linear time invariant system, output controllability is shown to be a necessary and sufficient condition for the existence of linear state variable feedback that freely assigns the eigenvalues of the closed loop system that are observable from the output. An application of this result to the single output linear servomechanism shows that the ability of such a system to track with zero steady-state error and an arbitrary transient response is equivalent to output controllability of the plant and is independent of the class of command signals and disturbances. Advantages and drawbacks of the shown methods are discussed and directions for further research are indicated.

Submitted by Rógério Piva (rogeriopiva@gmail.com) on 2017-01-03T10:16:00Z No. of bitstreams: 1 Rogerio Piva Modelos Matematicos e Equações Diferenciais Mestrado Profmat 2016.pdf: 2156240 bytes, checksum: c6d2e8137d779a7c2113b1bffb78fa9a (MD5) / Rejected by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: O texto do trabalho está desconfigurado, por favor verifique o problema e realize uma nova submissão contendo o arquivo correto. on 2017-01-05T17:24:03Z (GMT) / Submitted by Rógério Piva (rogeriopiva@gmail.com) on 2017-01-05T19:41:26Z No. of bitstreams: 2 Rogerio Piva Modelos Matematicos e Equações Diferenciais Mestrado Profmat 2016.pdf: 2156240 bytes, checksum: c6d2e8137d779a7c2113b1bffb78fa9a (MD5) Rogerio Piva Modelos Matematicos e Equações Diferenciais Mestrado Profmat 2016.pdf: 2156232 bytes, checksum: 981b887ef6aad77ddc0c9e32a67e9f77 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-01-06T18:46:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 piva_r_me_rcla.pdf: 2156240 bytes, checksum: c6d2e8137d779a7c2113b1bffb78fa9a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-06T18:46:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 piva_r_me_rcla.pdf: 2156240 bytes, checksum: c6d2e8137d779a7c2113b1bffb78fa9a (MD5) Previous issue date: 2016-12-15 / As equações diferenciais ordinárias constituem ferramenta importante na modelagem de alguns problemas, sejam físicos, ecológicos, econômicos, etc. Neste trabalho são apresentados os resultados clássicos de equações diferenciais ordinárias, são realizadas algumas aplicações e finalmente é apresentada na proposta didática para o ensino médio em como a derivada de uma função pode ser calculada de uma forma intuitiva.

Submitted by Gabriela Baptistella Peres null (gaby_peres_1@hotmail.com) on 2017-09-13T19:06:00Z No. of bitstreams: 1 dissertacaofinalgabriela3.pdf: 961677 bytes, checksum: 45abc96f84fbb05b46f93f40b62e0b0d (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-09-15T13:36:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 levorato_gbp_me_rcla.pdf: 961677 bytes, checksum: 45abc96f84fbb05b46f93f40b62e0b0d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T13:36:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 levorato_gbp_me_rcla.pdf: 961677 bytes, checksum: 45abc96f84fbb05b46f93f40b62e0b0d (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho mostra a importância da Álgebra Linear e em particular da Teoria de Matrizes, Determinantes e Sistemas Lineares para resolver problemas práticos e contextualizados. Mostramos aplicações em circuitos elétricos, no balanceamento de equações químicas, nos modelos aberto e fechado de Leontief, e no funcionamento do GPS. Ainda, foi aplicado um plano de aula para os alunos do segundo ano do Ensino Médio e apresentamos sugestões de exercícios de vestibulares sobre os tópicos estudados, para serem abordados em sala de aula. / The present work shows the importance of Linear Algebra and in particular of Matrix Theory, Determinants and Linear Systems to solve practical and contextualized problems. We show applications in electrical circuits, in the balancing of chemical equations, in the open and closed models of Leontief, and in the operation of GPS. Also, a lesson plan was applied to the students of the second year of high school and we presented suggestions of exercises of vestibular about the topics studied, to be approached in the classroom.

Orientador: Edvaldo Assunção / Co-orientador: Emerson Ravazzi Pires da Silva / Banca: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Banca: Edson Italo Mainardi Junior / Resumo: Nesta dissertação apresentam-se resultados para a estabilidade de sistemas lineares sujei- tos a parâmetros variantes no tempo (do inglês Linear Parameter Varying - LPV). De início, apresenta-se um método para o projeto de um controlador gain scheduled via de- sigualdades matriciais lineares (do inglês Linear Matrix Inequalitites - LMIs), com base na teoria de estabilidade segundo Lyapunov com parâmetro variante e empregando uma realimentação derivativa do vetor de estado. Propõe-se um método para projetar o con- trolador gain scheduling usando realimentação derivativa do vetor de estado, considerando também incertezas paramétricas. Esta nova formulação foi obtida utilizando o Lema de Finsler, o que permitiu encontrar o ganho do controlador sem ter que inverter uma matriz literal / Abstract: In this thesis are presented results for the stability of linear time-varying systems (Linear Parameter Varying - LPV). At first, it is described a method for designing a gain scheduling controller via linear matrix inequalities (Linear Matrix Inequalitites - LMIs), based on the stability theory of Lyapunov with time-variant parameter and using state derivative feedback. It is proposed a method to design a gain scheduling controller using state derivative feedback and also considering parametric uncertains. This new formulation was manipulated using the lemma of Finsler, and allowed to find the control law without having to invert a symbolic matrix / Mestre

Orientador: Cristiane Nespoli Morelato França / Banca: Marcos Tadeu de Oliveira Pimenta / Banca: Catia Regina Gonçalves / Resumo: Neste trabalho, fazemos um estudo sobre os sistemas lineares com saltos markovianos (SLSM) e os sistemas lineares com saltos semimarkovianos (SLSS). Os SLSM sao utilizados para modelar sistemas sujeitos a falhas ou mudanças abruptas em suas estruturas. Nesta dissertaçao, estudamos importantes resultados sobre a estabilidade de segundo momento de um SLSM a tempo contínuo e com horizonte infinito. Tais resultados apresentam condiçoes necessarias e suficientes para a estabilidade destes sistemas e, alem disso, mostram que todos os conceitos de estabilidade de segundo momento sao equivalentes. Com relaçao aos SLSS, que representam um caso geral dos SLSM, apresentamos um estudo sobre a estabilidade estocastica de tais sistemas a tempo contínuo e com horizonte infinito. Mais especificamente, realizamos um estudo de um resultado recente que exibe uma condiçao suficiente para a estabilidade estocastica deste tipo de sistema. Como contribuiçao, introduzimos um estudo sobre estabilidade de segundo momento de SLSM a tempo contínuo, porem, com horizonte definido por um tempo de parada = TN associado ao N-ésimo momento de falha ou reparo, depois do qual o sistema e paralisado para manutençao. Desse modo, adequamos o conceito de estabilidade de segundo momento e apresentamos um resultado que exibe condiçoes necessarias e suficientes para a estabilidade destes sistemas. Alem disso, mostramos que tais condiçoes encontradas sao mais restritivas do que aquelas associadas ao horizonte infinito. Finalmente, provamos tambem que todos os conceitos de estabilidade de segundo momento sao equivalentes. / Abstract: In this work, we present a study of Markov jump linear systems (MJLS) and Semi- Markov jump linear systems (S-MJLS). The MJLS are used to model systems subject to failures or abrupt changes in structure. Here, we study important results related to second moment stability of a continuous-time MJLS with infinite-time horizon. These results present necessary and sufficient conditions for stability of these systems and they also show that all second moment stability concepts are equivalent. In respect to S-MJLS, that represent a general case of MJLS, we present a study of stochastic stability of these continuous-time systems with infinite-time horizon. It means that we study a recent result that gives a sufficient condition for stochastic stability of this kind of system. As a contribution of this work, we introduce a study of second moment stability of a continuoustime MJLS, but now with horizon defined by a stopping time = TN associated with the accumulated N-th failure or repair periods, after which the system is brought to a halt for maintenance. Therefore, we adapt the second moment -stability concept and we present a result that gives necessary and sufficient conditions for -stability of these systems. Furthermore, we show that such conditions obtained are more restrictive than that associated with the infinite-time horizon. Finally, we also prove that all second moment -stability concepts are equivalent. / Mestre

Orientador: Marta Cilene Gadotti / Banca: Wladimir Seixas / Banca: Luiz Augusto de Costa Ladeira / Resumo: Neste trabalho apresentamos as principais aplicações das equações diferenciais ordinárias de primeira ordem especialmente o estudo de dinâmica populacional e modelos decritos por equações diferenciais ordinárias de segunda ordem, destacando o modelo da catenária. Descrevemos a teoria básica sobre sistemas lineares com respeito à existência de solução e apresentamos o modelo do oscilador harmônico / Abstract: In this work we presented the main applications of first order ordinary differential equations, specially the study of population dynamics and models described by second order differential equations, including the catenary model. We described the basic theory about linear systems with respect to existence of solutions and we presented the harmonic oscillator model / Mestre

Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Banca: Edvaldo Assunção / Banca: Rodrigo Cardin / Banca: Valter Júnior de Souza Leite / Banca: Eduardo Stockler Tognetti / Resumo: Este trabalho apresenta estudos teóricos que investigam os seguintes problemas: estabilidade e controle de sistemas (descritores) não lineares com incertezas variantes no tempo limitadas em norma, incertezas do tipo politópicas e sujeitos a distúrbios exógenos; estabilidade e con- trole de sistemas chaveados lineares e contínuos no tempo. Inicialmente, um estudo sobre o projeto de controladores estáticos robustos para sistemas não lineares, usando a realimenta- ção da derivada do vetor de estado é apresentado. Em decorrência desse estudo, propõe-se métodos de projetos de controle para sistemas (descritores) não lineares que apresentam per- turbações exógenas. Por fim, é apresentado um estudo sobre controle chaveado de sistemas lineares usando a realimentação derivativa. Todo o trabalho é fundamentado em leis de controle por realimentação da derivada temporal do vetor de estado (realimentação derivativa) e na fun- ção quadrática de Lyapunov (comum ou por partes do tipo mínimo). A motivação em utilizar a realimentação derivativa, ou seja u(t) = −K x(t), ̇ em vez da realimentação do vetor de estado x(t) convencional, está na facilidade de implementação em algumas aplicações mecânicas, por exemplo, no controle de vibrações de sistemas mecânicos, nos quais sensores como acelerôme- tros têm sido utilizados para medir a derivada de segunda ordem (aceleração) de uma variável de estado (posição) desse sistema. A metodologia apresenta condições suficientes na forma de desigualdades matriciais lineares (LMIs, acrônimo inglês para Linear Matrix Inequalities) para a síntese dos seguintes controladores: controladores chaveados K σ, visando a estabilização de sistemas lineares utilizando a realimentação derivativa; e controladores robustos estáticos K, visando, inicialmente, a estabilização de sistemas não lineares, e em seguida, adicionam-se ao projeto índices de desempenho, tais como,... / Abstract: This work presents theoretical studies that investigate the following problems: stability and control of nonlinear systems (descriptors) with time-varying and norm bounded uncertainties, polytopic uncertainties and exogenous disturbances; stability and control of continuous-time switched systems. Initially, a study on the design of static robust controllers for nonlinear sys- tems using state-derivative feedback is presented. Based on this study a control design method for nonlinear systems (descriptors) with exogenous disturbances is proposed. Finally, we pre- sent a study about switched linear control systems using state-derivative feedback. The work is based on feedback control laws of the time derivative of the state vector (derivative feedback) and a quadratic Lyapunov function (common or minimum-type piecewise). The motivation to use the state-derivative feedback (u(t) = −K x(t)) ̇ instead of the conventional feedback of the state vector x(t), is its easier implementation in some mechanical applications, for instance, in control of vibrations of mechanical systems, where sensors such as accelerometers have been used to measure the second-order derivative (acceleration) of a state variable (position) of these systems. The methodology presents sufficient conditions described by linear matrix inequa- lities (LMIs) for the synthesis of the following controllers: switched controllers K σ, for the stabilization of linear system using state-derivative feedback; and static robust controllers K, for, initially, the stabilization of nonlinear system, and then, are added to the design perfor- mance indices, such as the specification of the decay rate, constraint on output peak and on norm of the gain matrix and finally the constraint of the influence of exogenous disturbances. The inclusion of performance indices in the designs is very important, since usually only the stability is not sufficient for a suitable performance of the ... / Doutor

Orientador: Claudio Aguinaldo Buzzi / Banca: Pedro Toniol Cardin / Banca: Ricardo Miranda Martins / Resumo: Neste trabalho estudamos sistemas planares lineares por partes em duas zonas. Uma reta passando pela origem separa o plano em duas zonas. Em cada zona consideramos um sistema linear, não necessariamente com singularidade na origem. Essa classe de sistemas possui doze parâmetros. A referência principal para esse trabalho e o artigo [6] de E. Freire, E. Ponce e F. Torres. Utilizando uma mudança de variáveis adequada, o caso particular foco-foco e reduzido para apenas cinco parâmetros. O principal objetivo e caracterizar o número de ciclos limite em função dos cinco parâmetros do sistema. A principal técnica utilizada para o estudo e a aplicação de primeiro retorno de Poincaré. Para o caso em que o sistema não possui deslize na reta de separação a conclusão e que o sistema tem no máximo um ciclo limite. Para o caso com deslize, e considerando que os focos são virtuais, a conclusão e que o sistema tem no máximo dois ciclos limite / Abstract: In this work we study planar piecewise linear systems in two zones. A straight line through the origin separates the plane into two zones. In each zone we consider a linear system, not necessarily with singularity at the origin. This class system has twelve parameters. The main reference for this work is the paper [6] E. Freire, E. Ponce and F. Torres. Using an appropriate change of coordinates, the particular focus-focus case is reduced to just ve parameters. The main goal is to characterize the number of limit cycles in terms of the ve parameters of the system. The main technique used for the study is the Poincar e rst return map. For the case where the system has no sliding on the line of separatation the conclusion is that the system has at most one limit cycle. For the case with sliding motion, and considering that the foci are virtual, the conclusion is that the system has at most two limit cycles / Mestre