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Modificação de zeros em sistemas de controle robusto utilizando LMIs /

Andrea, Cristiano Quevedo. January 2007 (has links)
Orientador: Edvaldo Assunção / Banca: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Banca: José Paulo Fernandes Garcia / Banca: Karl Heinz Kienitz / Banca: Paulo Augusto Valente Ferreira / Resumo: Neste trabalho são propostas metodologias para a utilização dos zeros em sistemas de controle. Neste contexto, propõe-se o uso dos zeros no projeto de sistemas de rastreamento de sinais de referência e apresenta-se um processo sistemático para alocação de zeros aplicado a sistemas de controle. Objetivando-se solucionar o problema de rastreamento de sinais de referência propõe-se uma metodologia de variação dos zeros, sendo considerado a existência de um sinal de entrada exógena de perturbação ou distúrbio na planta. Neste contexto, em um primeiro momento, projeta-se um controlador a fim de diminuir o efeito desta perturbação no desempenho do sistema. O processo de atenuação do efeito do sinal exógeno na saída do sistema é abordado de duas maneiras: com a realimentação dos estados reconstruídos da planta através do estimador, neste caso utiliza-se um controlador H2 e utilizando-se a realimentação dinâmica da saída do sistema através de um controlador K(s) com índice de desempenho H 2 ou H8. A seguir, através da modificação dos zeros, minimiza a norma H8 entre o sinal de referência e o erro entre o sinal de saída e a referência, constituindo portanto um rastreador de sinal. Os projetos são equacionados utilizando-se inequações matriciais lineares, que... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Methodologies that use zeros in control systems were proposed. In this context, were proposed the use of zero for tracking system and a systematic process for zeros location used in control system. A methodology were proposed to vary the zeros, that is useful to solve the tracking problem, when the existence of input perturbation or disturbance signal is considered in the plant. Initially, a controller is designed in order to attenuate the effect of disturbance signal. The attenuation of the effect of the signal disturbance is made in two ways. In the first moment, is used the feedback of states of the plant thought of the estimator, and in this case is designed a H2 controller. In the other hand, is used the dynamic output feedback, and so it is designed a H2 or H8 controller for obtain this attenuation. Following, it is minimized the H8-norm between the reference signal and error signal, where the error signal is the difference between the output signal and the reference signal, it becoming a system tracking. The designs was formulated in terms of linear matrix inequalities, that allow describe the problems of convex optimization. A methodology for to obtain the global optimum solution using zeros variation is presented. The methodology of zeros used to solve... (Complete abstract, click electronic access below) / Doutor
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Contribuições ao estudo de sistemas SISO e MIMO com atraso de transporte / Contribuitions to the study of SISO and MIMO systems with dead-time

Correia, Wilkley Bezerra 22 January 2016 (has links)
CORREIA, W. B. Contribuições ao estudo de sistemas SISO e MIMO com atraso de transporte. 178 f. 2016. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-11T13:47:50Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_wbcorreia.pdf: 4781408 bytes, checksum: aa1f9cf41061276fc4662b1c117a0dda (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-16T17:09:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_wbcorreia.pdf: 4781408 bytes, checksum: aa1f9cf41061276fc4662b1c117a0dda (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-16T17:09:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_wbcorreia.pdf: 4781408 bytes, checksum: aa1f9cf41061276fc4662b1c117a0dda (MD5) Previous issue date: 2016-01-22 / This work presents a contribution to the study of control of dead-time systems. Within this context, it is presented a literature review covering from the Smith predictor until its recent variations. For the state space representation dead-time is normally dealt under the discrete-time perspective, where it is included as state augmentation. In the first case, this work proposes a novel control structure with simple tuning rules, able to deal with single input and output systems that presents multiple delays due to multiple internal paths. However, the design method allows the proposed structure to be readily applied for the single delay case. The study is extended for the state space representation, where it is presented a modification to a predictor recently presented in literature, in order to use it as a predictor-observer within the state space representation. In this case, all the matrices involved in the observer have the same order as those of the plant, i. e., there is no need of the state augmentation to deal with dead-time. Hence, the well known techniques for the optimal and robust control may be applied for multivariable delayed systems. Besides, an alternative way of tuning for the LQG control, based on the T-polynomial approach, is proposed. In this case, the technique may be applied for both the delay free systems and dead-time systems. The latter by applying the modified predictor mentioned earlier in the observer structure. Additionally, it is also proposed a new predictor structure, based on the CARIMA model with T-polynomial, for dead-time systems. This work is full of examples throughout the text which are suitable for both the control strategies studied herein and the proposed ones, applicable for stable, unstable or integrating systems, as well as multivariable systems. Case studies for laboratories plants validate the effectiveness of the discussed methods. / Este trabalho apresenta uma contribuição ao estudo de controle de sistemas dinâmicos que exibem atraso de transporte. Nesse contexto, apresenta-se uma revisão bibliográfica que traz desde o surgimento do preditor de Smith até algumas de suas variações mais recentes. Na representação baseada em espaço de estados é comum que se tenha a abordagem em tempo discreto, em que o atraso de transporte é normalmente incluído através do aumento da ordem do estado. No primeiro caso, este trabalho traz a proposta de uma nova estrutura de controle, de sintonia simplificada, capaz de lidar com sistemas de entrada e saída únicas, mas que apresentam múltiplos atrasos em caminhos diversificados internamente. A metodologia considerada, entretanto, permite que a estrutura proposta possa ser facilmente aplicada a sistemas com atraso simples. O estudo é ampliado para a representação em espaço de estados no tempo discreto, em que apresenta-se uma abordagem que leva à adaptação de um preditor proposto recentemente na literatura para atuar como observador de estados. Neste caso, tem-se a vantagem de que todas as matrizes envolvidas tem a mesma ordem daquelas que descrevem o sistema, ou seja, não há aumento da ordem do estado. Assim, as técnicas conhecidas de controle robusto e ótimo para a representação em espaço de estados podem ser aplicadas a sistemas com múltiplas entradas e saídas. Apresenta-se ainda uma forma alternativa de sintonia do controle LQG, baseada no polinômio-T. Neste caso, a sintonia proposta pode ser aplicada tanto para sistemas sem atraso de transporte quanto para aqueles com atraso quando se considera a adaptação da estrutura do preditor no observador de estados. Além disso, este trabalho apresenta ainda a proposta de um novo preditor cuja estrutura é baseada no modelo CARIMA com polinômio-T, aplicado a sistemas com atraso de transporte. O trabalho é repleto de exemplos em que aplicam-se tanto as estratégias de controle estudadas quanto as propostas, a sistemas estáveis, instáveis ou integradores em malha aberta, bem como a sistemas multivariáveis. Estudos de caso aplicados a plantas de laboratório comprovam a eficiência dos métodos discutidos.
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Uma contribuição ao desenvolvimento de sistemas de controle via redes usando a margem de jitter

Santos, Tito Luís Maia January 2008 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T05:38:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 251884.pdf: 4075749 bytes, checksum: 4b0d9a370a37429d8d68b5433cfb8309 (MD5) / Neste trabalho, são avaliadas algumas propriedades dos sistemas de controle via redes de comunicação industrial. Este problema se torna particularmente interessante uma vez que o ambiente de rede impõe restrições à determinação dos períodos de amostragem. Além desta restrição, em sistemas como estes, podem existir atrasos que variam ao longo do tempo. Os desafios que surgem nestes tipos de sistemas são analisados através de uma ferramenta de análise conhecida como "margem de jitter" a qual será explorada de maneira a consolidar a sua importância e ampliar a sua gama de aplicações. A margem de jitter será discutida segundo três perspectivas. Na primeira delas discute-se o efeito da discretização dos controladores em sistemas via redes que apresentam limitação da largura de banda. Num segundo momento, a margem de jitter é usada como instrumento para realização de redistribuição dos períodos de amostragem em malhas que compartilham uma rede do tipo Controller Área Network. Por fim, discute-se o efeito provocado por incertezas do modelo nas análises realizadas a partir da margem de jitter. As discussões são ilustradas com o auxílio de simulações.
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Desenvolvimento de um ambiente de simulação para analise de desempenho de controladores adaptativos

Kammer, Leonardo Cesar January 1992 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1992. / Made available in DSpace on 2013-12-05T20:12:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 89109.pdf: 4959935 bytes, checksum: 319abc2494f427cad6bccf37f0047ad1 (MD5) Previous issue date: 1992 / A utilização das técnicas de controle adaptativo, no meio industrial, vem ocorrendo lentamente, em parte devido à falta de confiabilidade nos estudos de avaliação de desempenho realizados até o presente momento. O tema "avaliação de desempenho", no contexto do controle adaptativo, apresenta-se bastante mal explorado, consistindo em uma lacuna aberta a investigações. O presente trabalho busca contribuir para solução deste problema, através da implementação de um amabiente de simulação especialmente voltado a avaliação de desempenho de controladores adaptativos monovariáveis. Pretende-se realizar avaliações voltadas à realidade prática, mas de uma forma sistemática e quantitativa. O ambiente implementado permite reproduzir o comportamento de sistemas reais como o ruído, as perturbações, a atuação de conversores, a variação em parâmetros da planta, etc. As simulações podem ser realizadas, no ambiente SADECA, através de seqüências pré-programadas de eventos ao final das quais são gerados relatórios contendo índices de desempenho. O ambiente implementado constitui uma importante ferramenta, também, no desenvolvimento de estratégias de controle adaptativo, permitindo a programação de novos controladres. Sua excelente interface gráfica torna a interação com o usuário bastante agradável e poderosa. Os resultados obtidos no aperfeiçoamento e avaliação de desempenho de um controlador adaptativo baseado em reconhecimento de formas, comprovam a importância de simulação.
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O controle adaptativo de robos manipuladores no espaço da tarefa

Martins, Nardenio Almeida January 1997 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade de Santa Catarina, Centro Tecnologico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-17T01:49:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T22:17:32Z : No. of bitstreams: 1 109701.pdf: 14773121 bytes, checksum: f321eb07b589ef589de80b3e13acced5 (MD5) / O controle adaptativo de robôs manipuladores é uma das soluções para o problema de controle em que o processo tem incerteza nos parâmetros. Com base neste fato, este trabalho aborda os métodos de controle para o seguimento de trajetórias diretamente no espaço da tarefa. A partir dos métodos de controle adaptativo direto no espaço de juntas, baseados na dinâmica inversa (Método de Craig) e na passividade (Método de Slotine e Li), faz-se a extensão para o espaço da tarefa. Para os espaços de juntas e da tarefa, a estabilidade e a análise de convergência dos métodos de controle é realizada pelo método direto de Lyapunov. O controle cinemático e o controle direto no espaço da tarefa são implementados em simulações realizadas no SIMNON, considerando-se dois elos de um robô manipulador Puma 560.
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Desenvolvimento e implementação do controle digital de posição de um eixo para uma maquina fresadora

Pinheiro, Marcel Jose Lemes 17 May 1993 (has links)
Orientadores: Luis Gimeno Latre, Jaime Szajner / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T16:20:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinheiro_MarcelJoseLemes_M.pdf: 3133537 bytes, checksum: b8cf560f531871046a55cf816cedf551 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Não informado / Abstract: The general airn of this work is to present the developrnent of a digital control in one axis of a milling machine. This thesis is devided into four parts: rnodelling of the milling machine, continuous controller design, discrete controller aproximation and experimentaIs results. The software created to perf orm the discrete controller was developed in C language to a IBM-Pc microcomputer . The easy maintenance and the lower coast of hardware were the principaIs reason to lead us to the use the IBM-Pc microcomputer for this application / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica
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Modelagem, controle adaptativo e otimização de um processo não-linear

Gomes, Francisco Jose 20 December 1989 (has links)
Orientador: Akebo Yamakami / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:05:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_FranciscoJose_D.pdf: 16122350 bytes, checksum: 35bc87421d97e9981264ff1818fce4c9 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Etetua-se neste trabalho a modelagem de uma coluna de destilação de alta pureza utilizada na indústria de semicondutores visando a obtenção de um ambiente adequado à análise de algoritmos de controle adaptativo. As equações e interrelacionamentos do processo são selecionados de maneira a garantir o aparecimento das complexidades (ganhos, constantes de tempo e atrasos com variação não-linear) gerando um algoritmo preciso, robusto e computacionalmente eficiente. Para solução das equações diferenciais do processo foram utilizados métodos de Runge-Kutta. Diagonalmente Implícitos com estabilidades A e S garantindo resultados estáveis. A performance de diversos algoritmos de controle adaptativo foi então avaliada para rejeição de carga e rastreamento de reterência. Foram implementados algoritmos adaptativos lineares (variância mínima, alocação de polos. preditivo e "deadbeat") e não-linear ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The modelling of a high-purity distillation column utilized in the semiconductor industry is realized giving an adequate enviromment for adaptive control algorithms analysis. The model contains all the complexities of the real process (gain, time constants and dead time that change nonlinearly) but is simple, robust and computacionally efficient. For solving the stiff difererential equations ot the process the Diagonally Implicit Runge-Kutta Formulae with A and S stability has been utilized ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica
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Um estudo sobre quantizadores reticulados via formas quadraticas extremas e taxa de distorção

Nascimento, Raimundo Benedito do 20 February 1990 (has links)
Orientador: Reginaldo Palazzo Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:57:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_RaimundoBeneditodo_D.pdf: 6273855 bytes, checksum: a081376c2b22829c24526121727480cb (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: O processamento e a transmissão de sinais digitais desempenham um papel dominante para os sistemas de comunicações tanto no aspecto aplicativo quanto no teórico. Sabemos, entretanto, que a maioria dos sinais produzidos são de natureza analógica ou contínua no tempo. Portanto, para um efetivo processamento digital torna-se necessário que sejam propostos conversores analógico-digital cada vez mais eficientes. Freqüentemente a qualidade da conversão é um fator limitante com relação ao desempenho total do sistema pelo fato de que uma degradação irreversível está sendo introduzida via distorção. Na quantização o mecanismo deve responder questões do tipo: quantos bits são necessários para representar as amostras ou quanto ruído quantizado pode ser evitado para uma taxa conhecida à priori? Em geral, os quantizadores reticulados podem ser vistos como generalizações multidimensionais de quantizadores escalares uniformes. Assim, sendo, este trabalho consiste em descrever analiticamente via formas quadráticas extremas os quantizadores reticulados bem como mostrar a viabilidade dos grupos de reflexão e das Álgebras de Lie em problemas de codificação de fonte, usando como um indicativo para esta viabilidade, a questão do número mínimo de bits necessários para codificar a saída de uma fonte de modo que ela possa ser reconstruída satisfazendo uma distorção pré-estabelecida / Abstract : Digital processing and transmission play a fundamental role in communications systems regarding its theoretical and applied aspects. Its is well known, however, that the majority of the signs of interest are analog or continous time in nature. Therefore, it is quite a necessity to propose new analog-to-digital converters with ever increasing efficiency such that the irreversible degradation being introduced by distorcion be as small as possible. As far as the quantization process in concerned it is important to provide an answer to the following question: How many bits are necessary to represent the samples or how much quantized noise can be avoided for given fixed rate? In general, lattice quantizers can be as multidimensional generalizations of uniform scalar quantizers. Therefore, it is the objective of this dissertation to describe analytically lattice quantiziers via extreme quadratic forms as well as to show how promising are the use of reflection groups and Lie algebras in source coding problems. Under these assumptions it is presented a systematic procedure in estableshing the Voronoi regions for several families of the simple Lie algebra as well as the corresponding rate distortion function / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica
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Um ambiente GMB+ para o desenvolvimento de sistemas distribuidos de controle digital : a maquinas GMB+

De Martino, José Mario, 1958- 04 July 1980 (has links)
Orientador: Leo Pini Magalhães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T18:19:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DeMartino_JoseMario_M.pdf: 3751168 bytes, checksum: 1d383c2c80da867ed3be25fdfb626ae8 (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: Este trabalho, no contexto da Implementação de uma ferramenta experimental de ensino e pesquisa na área de controle de processos por computador, apresenta e discute um formalismo para o modelamento e programação de sistemas distribuídos de controle digital. Tal formalismo baseia-se no GMB (Graph Model of Behavlor) desenvolvido na UCLA, ao qual foram incorporados os seguintes mecanismos para o processamento em tempo-real: escalonamento da ativação dos nós de controle em função de prioridades associadas às marcas do grafo do controle; marcação de arco de controle ap6s intervalo de tempo especificado; marcação frequencial de arco de controle e marcação de arco de controle por eventos externos durante a execução do modelo (interrupção). Em função deste novo formalismo, agora denominado GMB*, propõe-se a implementação de uma máquina característica distribuída capaz de processá-lo. Em adição ao modelo GMB* e sua máquina, são estabelecidas as linhas gerais de um conjunto de ferramentas de apoio à programação GMB* que, quando integradas, constituirão um ambiente para o desenvolvimento de sistemas distribuídos de controle digital. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Ciências
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Implementação de reguladores auto-ajustaveis em pequenos processadores

Magalhães, Leo Pini, 1952- 14 July 2018 (has links)
Orientador: Manuel de Jesus Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T22:12:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magalhaes_LeoPini_M.pdf: 1457964 bytes, checksum: 138856e8d263fade370d3acf652b67b8 (MD5) Previous issue date: 1977 / Resumo: Esse trabalho trata da implementação de um regulador auto-ajustável, conhecido na literatura como regulador "self-tuning", em um mini-processador. São apresentadas as principais características do controlador, analisadas através de simulações num computador de grande porte. O controlador é implementado num mini-processador e os resultados são comparados com os obtidos no computador de grande porte. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

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