Doctor en Ingeniería Eléctrica / La presente Tesis Doctoral explora el problema de la determinación de funciones de Lyapunov cuadráticas comunes (CQLF, por su sigla en inglés), en el marco de los sistemas conmutados, y el problema de la identificación en línea y control adaptable, en el marco de los sistemas adaptables basados en modelos de error. Ambos en el área de los sistemas dinámicos lineales y no lineales, y son resueltos aquí bajo el enfoque de la optimización basada en una herramienta llamada Optimización por Enjambre de Partículas (PSO, por su sigla en inglés). Los problemas anteriormente mencionados son de gran importancia y trascendencia en la actualidad, pues el primero entrega los elementos para la determinación de la estabilidad de sistemas lineales conmutados, y el segundo se relaciona con el control de plantas de parámetros desconocidos. Estos dos problemas poseen soluciones parciales, tanto desde el punto de vista de la optimización como de otros enfoques. Sin embargo, las soluciones existentes poseen beneficios demostrados, pero también limitaciones marcadas, que los siguen justificando como problemas abiertos. En cuanto al problema de la determinación de CQLFs, en la presente Tesis Doctoral se desarrollan dos nuevas metodologías: i) una metodología basada en PSO para la determinación de la no-existencia de una CQLF, y ii) una metodología basada en PSO para el cálculo de una CQLF. Ambas metodologías presentan evidentes mejoras comparativas respecto de las mejores soluciones actuales, con base en indicadores de desempeño objetivos. En el ámbito de los sistemas adaptables, el principal producto de la presente Tesis Doctoral es una metodología basada en PSO para el diseño de leyes de ajuste paramétrico en sistemas adaptables de tiempo discreto, representados por modelos de error. Desde este punto de vista, la investigación se centra en las propiedades de estabilidad que presenta el uso de PSO en sistemas adaptables, además de estudiar las ventajas comparativas respecto de técnicas tradicionalmente usadas como gradiente y mínimos cuadrados.

En esta tesis doctoral se aborda el estudio de la aplicación de nuevas técnicas de control como el control basado en lógica borrosa y el control robusto H a la regulación de sistemas conmutados continua-continua. Más concretamente, se particulariza el estudio y la aplicación práctica a la regulación del convertidor conmutado elevador "boost", cuya representación promediada ofrece una respuesta dinámica no lineal y una respuesta de fase no mínima al estudiar su modelo lineal alrededor del punto de equilibrio. El espíritu que ha acompañado a la realización de este esta tesis ha sido la mejora de las prestaciones dinámicas en la regulación de la tensión de salida del convertidor teniendo en cuenta siempre la necesidad de utilización de circuitos electrónicos convencionales en la implementación de las leyes de control diseñadas utilizando las dos técnicas de control anteriormente expuestas. De esta manera se pretende mejorar la respuesta dinámica del convertidor en comparación a las técnicas tradicionales de control sin incrementar el coste de la implementación. Para ello, se han diseñado diferentes estrategias de control, que previamente han sido simuladas para verificar los resultados previstos en la etapa de diseño y posteriormente la etapa de implementación ha verificado que estos resultados obtenidos por simulación eran viables a partir de una implementación con dispositivos electrónicos convencionales. / Application of novel control techniques like fuzzy logic control and H robust control in order to regulate DC-DC switching systems have been studied in this thesis. Particularly, we have made the analysis and experimental implementation applied to the boost DC-DC switching converter, whose averaged representation offers a no lineal dynamic response and a small-signal model around equilibrium point with a non minimum phase characteristic. One restriction which has been added to this application is about the obligatory use of conventional electronics devices in the implementation of the regulators obtained by application of fuzzy logic or H control. The objective of this restriction is to improve the dynamic response of the converter compared with traditional controlled converters without increment the implementation cost. In order to reach it, we have designed different strategies of control that have been previously simulated to verify predicted results in the design stage. Experimental results validate theoretical predictions and simulated results and improve dynamic response of the boost converter when are compared with those obtained using current peak control and sliding mode.