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Uso de amortecedores metálicos na resposta dinâmica de pórticos planos e espaciais / Use of metallic dampers in dynamic response of structures plans and space

Elias, Sérgio José 13 December 2013 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-04T15:08:34Z No. of bitstreams: 1 2013_SergioJoseElias.pdf: 9475286 bytes, checksum: f4357da466a9d9b28d9c772f5a5f7c3e (MD5) / Approved for entry into archive by Tania Milca Carvalho Malheiros(tania@bce.unb.br) on 2014-11-04T17:06:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_SergioJoseElias.pdf: 9475286 bytes, checksum: f4357da466a9d9b28d9c772f5a5f7c3e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-04T17:06:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_SergioJoseElias.pdf: 9475286 bytes, checksum: f4357da466a9d9b28d9c772f5a5f7c3e (MD5) / Os diversos estudos sobre os novos materiais na construção civil e o progresso das técnicas de análise e dimensionamento estrutural tornaram possíveis estruturas cada vez mais esbeltas e flexíveis. Todavia, estas estruturas se tornaram mais vulneráveis à ocorrência de vibrações excessivas provocadas por carregamentos dinâmicos. Uma alternativa para este problema é o controle estrutural, uma tecnologia que promove uma alteração nas propriedades de rigidez e amortecimento da estrutura, reduzindo desta forma o nível de vibração. Dentro dessa técnica,existem os dispositivos de histerese que dissipam a energia através de um mecanismo que é independente da taxa de frequência do carregamento, número de ciclos da carga, ou variação de temperatura. Amortecedores metálicos tipo barras de contra ventamento são dispositivos histeréticos que utilizam o escoamento de metais como o mecanismo de dissipação. Oobjetivo do presente trabalho é estudar a influência do número e da posição de amortecedores metálicos em edifícios, modelados como pórticos planos e espaciais, na eficiência do controle das vibrações da estrutura. Os amortecedores são instalados de tal forma que possam dissipara energia transmitida pelo carregamento dinâmico. Seu posicionamento é uma importante etapa de projeto de forma a melhorar a performance do sistema de controle. Outra consideração importante em um projeto de sistema de controle estrutural é o número deamortecedores necessários para efetivamente reduzir o nível de vibrações satisfatoriamente,haja vista que este aspecto está diretamente ligado ao custo efetivo do sistema de controle.Foram realizadas simulações utilizando o software Ansys® e os resultados mostram que aposição dos amortecedores metálicos tem influência significativa e nem sempre é necessário utilizá-los em todos os pavimentos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The various studies on new materials in construction and progress in technical analysis andstructural design have made possible increasingly slender and flexible structures. However,these structures have become more vulnerable to the occurrence of excessive vibration causedby dynamic loads. An alternative to this problem is the structural control, technology thatpromotes a change in the properties stiffness and damping of the structure, thus reducing thevibration level. In this technique, there hysteresis devices which dissipate energy through amechanism that is independent of rate frequency load, number of cycles of the load orvariation in temperature. Metallic dampers type bars bracing are hysteretic devices usingmetals such as flow dissipation mechanism. The objective of this work is to study theinfluence of the number and position of metallic dampers in buildings, modeled as plane andspace frames, the efficiency of the control of vibrations of the structure. The dampers areinstalled so that they can dissipate the energy imparted by dynamic loading. Their positioningis an important design stage to improve the performance of the control system. Anotherimportant consideration in a design of structural control system is the number of dampersneeded to effectively reduce the vibration level satisfactorily, considering that this aspect isdirectly linked to effective cost control system. Simulations were performed using theANSYS® software and the results show that the position of the metallic damper hassignificant influence, and is not always necessary to use them at all floors.
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Proposta de projeto de controle de sistemas não lineares usando backstepping flexibilizado e computação evolutica

Grinits, Erick Vile 02 August 2018 (has links)
Orientador: Celso Pascoli Bottura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T22:54:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grinits_ErickVile_M.pdf: 1913752 bytes, checksum: a305b9850fd97190524da21d85ec1e5e (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado
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Estrategias para Deslocamento de CargasAtraves de Cooperacao entre Robos Moveisa Rodas

Jaines de Oliveira Braganca 22 December 2004 (has links)
Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2334_Dissertacao de Mestrado Jaines de Oliveira Braganca.pdf: 24240306 bytes, checksum: 8f072c517408d176067272a3d2138c0b (MD5) Previous issue date: 2004-12-22 / Este trabalho trata do controle de robôs móveis cooperativos, usando para isto um controlador não linear de posição. A realimentação para o fechamento da malha de controle é feita por meio de uma câmera estacionária, localizada sobre o ambiente de trabalho dos robôs. Depois de capturar a imagem, a mesma é processada em um computador, o qual é responsável por gerar as diretivas de controle para os robôs. Utilizando apenas um controlador não linear de posição, foi possível desenvolver estratégias para deslocamento de cargas, usando para isto a cooperação entre dois robôs. Estas estratégias consistem em identificar e tratar os possíveis problemas relacionados ao deslocamento da carga, para só depois transporta-la. Além das estratégias para deslocamento de cargas, foram implementadas tarefas que permitem que um robô alcance um ponto destino ou siga uma trajetória pré-definida na Imagem. Outro tipo de tarefa implementada neste trabalho, e que utiliza o controlador não linear de posição, é o movimento dos robôs em formação, a saber: formação em fila e formação lado a lado.
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Homotopia causal de trajetorias de sistemas de controle

Kizil, Eyüp 24 April 2003 (has links)
Orientador: Luiz Antonio Barrera San Martin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-03T08:33:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kizil_Eyu_D.pdf: 2535674 bytes, checksum: 14eb664a435a44358959cfe1f4a03af5 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho, tratamos da homotopia monotônica, uma variante apropriada de homotopia, de trajetórias de sistemas de controle não-linear assim como de curvas monotônicas em semigrupos de Lie. Introduzimos primeiro um conceito de regularidade para funções de controle que por sua vez pode ser visto, através de uma reparametrização, como generalização de controles normais, e depois consideramos a homotopia monotônica das trajetórias regulares de um sistema de controle 2:: numa variedade M. Em seguida, mostramos que o conjunto r(2::, x) de classes de homotopia mono tônica das trajetórias regulares do sistema 2: a partir de um estado fixo tem estrutura de variedade diferenciável com a mesma dimensão que lv.f. Nesta conexão, o teorema 3.1.1 é um dos resultados principais da tese. Como corolário deste teorema temos um difeomorfismo local e levantamos L à variedade r(2:, x) obtendo um sistema em r(2:, x). Para considerar as propriedades universais de r(2:, x), tomamos uma variedade N que recobre o conjunto acessível AR(2:, x) via um difeomorfismo local sobrejetor. Comparando as trajetórias de sistemas levantados sobre essas duas variedades, construímos uma aplicação de r(2::, x) a valores em N. Esta construção é nada mais do que imitar a teoria clássica. Feito isso, comparamos a homotopia monotônica com a homotopia usual. Em particular, exibimos um exemplo de um sistema de controle que admite trajetórias que são homotópicas mas não são monotonicamente homotópicas. Pretendemos também relacionar nossas construções e resultados com um dos problemas apresentados em [16] para semigrupos gerais. Também, definimos o semigrupo fundamental para homotopia monotônica como análogo de grupo fundamental de um espaço topológico. Finalmente, particularizamos os resultados já obtidos para o contexto de conjuntos de controle onde o problema de valor inicial que aparece ao longo do trabalho pode ser melhorado assumindo x E intA(x) / Abstract: In this work, we deal with monotonic homotopy, an appropriate variant of homotopy, of trajectories of non-linear control systems as well as monotonic curves in Lie semigroups. We first introduce a concept of regularity for control functions which may be viewed, through a reparametrization, as generalization of normal controls, and consider monotonic homotopy of regular trajectories of a given control system ~ on a manifold M. Then, we show that the set r(~, x) of monotonic homotopy classes of regular trajectories of ~ starting at a given fixed point x has a differentiable manifold structure with the same dimension as lv/. In this connection, Theorem 3.1.1 is one of the major achievements of the thesis. As a consequence of this theorem we get a local diffeomorphism and lift ~ to the manifold r(~, x) obtaining a system in r(~, x). To consider universal properties of r(~, x), we take a manifold N that covers the accessible set AR(~, x) via a surjective local diffeomorphism. Comparing the trajectories of the lifted systems on these two manifolds, we construct a map from r(~, x) into N. This construction is only a mild imitation of the classical theory. We then compare monotonic homotopy with usual homotopy. In particular, we exibit an example of a system admitting trajectories which are homotopic but not monotonically homotopic. We also try to relate our constructions and results to one of the problems presented in [16] for semigroups in general. We define a fundamental semigroup for monotonic homotopy as an analogue of fundamental group of a topological space. Finally, we particularize the results obtained so far to the context of control sets where the initial value problem that appears throughout the work may be improved assuming x E intA(x) / Doutorado / Matematica / Mestre em Matemática
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Estrategia de controle não linear baseada em redes neurais artificiais com aprendizagem on-line

Duarte, Elis Regina 26 March 2004 (has links)
Orientadores: Rubens Maciel Filho, Laercio Ender / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:13:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Duarte_ElisRegina_M.pdf: 4140115 bytes, checksum: c88de8d68092c7f6f52e91245651dd4d (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Nos dias atuais com a globalização, competitividade do mercado e preocupações ambientais se faz necessários produtos com alta qualidade, baixo custo e baixa emissão de poluentes, sendo o controle de processos a principal maneira de se obter estes resultados. Por isso o grande avanço de pesquisas em busca de novas metodologias e concepções sobre desenvolvimento e controle para processos de todas as áreas. O objetivo deste trabalho é propor o aperfeiçoamento da estratégia de controle CoNDEG, (Controle Neural Direto Baseado no Erro Global), desenvolvida por ENDER (2002). A estratégia está baseada em redes neurais artificiais, com aprendizagem em tempo real, de acordo com as alterações que ocorrem no processo. Desta forma o controlador apresentará uma performance mais apropriada, quando comparado com o controlador que não apresenta esta atualização ao longo do tempo. Para desenvolvimento desta dissertação estudou-se o CoNDEG e foram propostas modificações na forma de ajuste do controlador e análise de diferentes configurações para aprendizagem on-line. A estratégia proposta CoNDEG Modificado foi implementada em linguagem de programação Fortran 90. Foram utilizados dois processos não lineares para avaliar a estratégia proposta, um reator catalítico de leito fixo (TOLEDO, 1999) e um processo fermentativo extrativo para produção de etanol (COSTA, 2001). As simulações em malha fechada realizadas utilizando o programa CoNDEG Modificado para ambos casos de estudo mostraram que o algoritmo de controle não linear proposto é eficiente e robusto, pois apresentaram bons resultados em problemas dos tipos servo e regulador / Abstract: In now days with the globalization, market competitivity and environmental preoccupation, there is a real need for products with high quality, low cost and low emission of pollutants. The process control is the main form to reach such objectives. That is the reason for the great advance on researches in the investigation of new methodologies and conceptions about process development and process control in several areas. The objective of the present work is to propose the improvement of CoNDEG strategy control (Direct Neural Control based on Global Error), developed by ENDER (2002). The strategy is based in artificial neural networks, with on line learning, according to modifications that occur in the process. Hence the controller based on such approach will present better performance than a controller without on-line upgrade. In order to develop the present work the CoNDEG was studied and it was proposed some modifications on the way the controller is adjusted as well as it was carried out the analysis of different configurations for the on-line learning. The proposed modified strategy CoNDEG was implemented in Fortran 90 programming language. It was used two non-linear processes to evaluate the proposed strategy, to know, a fixed bed catalytic reactor (TOLEDO, 1999) and an extractive fermentative process for the production of ethanol (COSTA, 2001). The results obtained from c1osed-Ioop simulations using the modified CoNDEG program for both studied cases showed that the proposed non-linear control algorithm is efficient and robust for servo and regulatory applications / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química
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Ferramentas para identificação experimental de caos em sistemas de engenharia

Comin, Paulo Rogerio 05 July 1995 (has links)
Orientador: Alvaro G. Badan Palhares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T17:40:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Comin_PauloRogerio_M.pdf: 7555705 bytes, checksum: f69782437b9c320068368ea3bb5b2a04 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho define-se inicialmente o que é caos e mostram-se as principais particularidades dos sistemas dinâmicos caóticos, bem como a terminologia usada nestes estudos. Destaca-se então a importância da identificação de comportamento caótico nos sistemas de engenharia. As principais ferramentas para identificação de caos que são: respostas no tempo; planos de fase; mapas de Poincaré; expoentes de Lyapunov; e transformada rápida de Fourier são apresentadas e suas qualidades e limitações são discutidas por meio de aplicações em sistemas dinâmicos simulados. Ao final utiliza-se destas ferramentas para identificar os diversos tipos de comportamentos que aparecem em sistemas dinâmicos reais que foram implementados, onde são feitas considerações sobre a presença de ruído, que nestes sistemas pode dificultar ou limitar o emprego destas ferramentas / Abstract: In this work it is initiaJIy definedthe concept of chaos. The main characteristics of chaotic dynamic systems are shown, and the terminology used in such studies. The importance of identifying chaotic behavious on engeneering systems is pointed out. The main tools used to identify the chaos, such as: time series, phase portrait, Poincaré maps, Lyapunov exponentes, and fast Fourier tramsforms are presented, and its qualities and limitations are discussed through aplications on simulated dynamic systems. FinaJIy, such tools are used to identify the various types of behaviours occurring in the real dynamic systems implemented. Considerations about the presence of noise, which can limit ar make difficult the use of these tools, are made / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica
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Novas condições de estabilidade de sistemas não lineares utilizando funções de Lyapunov fuzzy /

Guedes, Jarbas Antônio. January 2015 (has links)
Orientador: Marcelo Minhoto Carvalho Teixeira / Banca: Edvaldo Assunção / Banca: Vilma Alves de Oliveira / Banca: Leonardo Amaral Mozelli / Banca: Edson Italo Mainardi Junior / Resumo: Neste trabalho são apresentadas duas novas propostas de condições de estabilidade para sistemas não lineares descritos através de modelos fuzzy Takagi-Sugeno (TS) baseadas em funções de Lyapunov fuzzy (FLF). A primeira proposta e baseada na determinação algébrica do hiper-retângulo composto pelo conjunto fechado das derivadas temporais das funções de pertinência de sistemas fuzzy TS e é formulada em termos de desigualdades matriciais lineares, em inglês Linear Matrix Inequalities (LMIs). A segunda proposta é baseada na obtenção também algébrica, de um politopo formado pela interseção do hiper-plano das derivadas temporais das funções de pertinência com o hiper-retângulo. são propostos dois teoremas que fornecem condições necessárias e suficientes para esse problema de estabilidade. Exemplos, utilizando o software MATLAB, ilustram os resultados numéricos, mostrando que o hiper-retângulo fornece resultados mais relaxados, no sentido de reduzir o conservadorismo, em relação aos da literatura e a estrutura proposta através de politopos apresenta os mesmos resultados com tempos de execução computacionais consideravelmente menores. Portanto, as propostas apresentadas generalizam as já existentes na literatura, para o estudo da estabilidade assintótica de sistemas não lineares baseados em FLF, para sistemas fuzzy TS / Abstract: This thesis proposes two new stability conditions regarding nonlinear systems des- cribed by Takagi-Sugeno (TS) fuzzy models, based on Fuzzy Lyapunov Functions (FLF). The first result is based on the hyper-rectangle defined by the closed set of the time deriva- tives of the membership functions of TS fuzzy systems, and is described by a set of Linear Matrix Inequalities (LMIs). The second result is based on the obtention of a polytope composed by the intersection of the hyperplane of the time derivatives of the membership functions with the hyper-rectangle. Two proposed theorems offer necessary and sufficient conditions for this stability problem. Examples, using the MATLAB software, illustrate the numerical results and show that the hyper-rectangle allows the reduction of the con- servatism of the stability analysis considering similar results available in the literature and with the polytope it is possible to obtain the same results with a smaller computati- onal time. Therefore, the proposed methods generalize previous results about asymptotic stability available in the literature, for nonlinear systems described by TS fuzzy models, based on FLF / Doutor
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Novas condições de estabilidade de sistemas não lineares utilizando funções de Lyapunov fuzzy

Guedes, Jarbas Antônio [UNESP] 27 November 2015 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2016-03-07T19:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-27. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:25:28Z : No. of bitstreams: 1 000859488.pdf: 1084542 bytes, checksum: b2c792e2ab102fae0335228868786b51 (MD5) / Neste trabalho são apresentadas duas novas propostas de condições de estabilidade para sistemas não lineares descritos através de modelos fuzzy Takagi-Sugeno (TS) baseadas em funções de Lyapunov fuzzy (FLF). A primeira proposta e baseada na determinação algébrica do hiper-retângulo composto pelo conjunto fechado das derivadas temporais das funções de pertinência de sistemas fuzzy TS e é formulada em termos de desigualdades matriciais lineares, em inglês Linear Matrix Inequalities (LMIs). A segunda proposta é baseada na obtenção também algébrica, de um politopo formado pela interseção do hiper-plano das derivadas temporais das funções de pertinência com o hiper-retângulo. são propostos dois teoremas que fornecem condições necessárias e suficientes para esse problema de estabilidade. Exemplos, utilizando o software MATLAB, ilustram os resultados numéricos, mostrando que o hiper-retângulo fornece resultados mais relaxados, no sentido de reduzir o conservadorismo, em relação aos da literatura e a estrutura proposta através de politopos apresenta os mesmos resultados com tempos de execução computacionais consideravelmente menores. Portanto, as propostas apresentadas generalizam as já existentes na literatura, para o estudo da estabilidade assintótica de sistemas não lineares baseados em FLF, para sistemas fuzzy TS / This thesis proposes two new stability conditions regarding nonlinear systems des- cribed by Takagi-Sugeno (TS) fuzzy models, based on Fuzzy Lyapunov Functions (FLF). The first result is based on the hyper-rectangle defined by the closed set of the time deriva- tives of the membership functions of TS fuzzy systems, and is described by a set of Linear Matrix Inequalities (LMIs). The second result is based on the obtention of a polytope composed by the intersection of the hyperplane of the time derivatives of the membership functions with the hyper-rectangle. Two proposed theorems offer necessary and sufficient conditions for this stability problem. Examples, using the MATLAB software, illustrate the numerical results and show that the hyper-rectangle allows the reduction of the con- servatism of the stability analysis considering similar results available in the literature and with the polytope it is possible to obtain the same results with a smaller computati- onal time. Therefore, the proposed methods generalize previous results about asymptotic stability available in the literature, for nonlinear systems described by TS fuzzy models, based on FLF
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Controle de suspensões ativas utilizando redes neurais

Andrade, Antonio Fernando Abreu de 24 May 2001 (has links)
Orientador : Douglas Eduardo Zampieri / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-28T22:56:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_AntonioFernandoAbreude_M.pdf: 6486639 bytes, checksum: ea64712e5372f01de1b05096730bac2f (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Neste trabalho, é feito um estudo sobre a aplicação de redes neurais artificiais na identificação e no controle de suspensões ativas não lineares. Considerando um modelo de um quarto de veículo, a modelagem matemática de sistemas passivos e ativos é detalhada. Noções básicas da aplicação das redes neurais, arquitetura, tipos de aprendizado, algoritmos de treinamento, etc., é apresentado, assim como, sua aplicação atual na identificação e controle de sistemas dinâmicos não lineares. O neuro-controlador proposto é do tipo "baseado em um modelo de referência", e seus pesos são ajustados utilizando um novo conceito de mapeamento inverso através do emprego de um neuro-modelo (neuro-veículo) para a retropropagação do sinal de erro (diferença entre a saída de referência desejada e a saída da rede neural). Simulações computacionais são realizadas com a finalidade de testar o modelo proposto, através da análise do espaço de trabalho da suspensão, da aceleração da massa suspensa e da força de contato do pneu com o solo, principais parâmetros utilizados no projeto de suspensões automotivas. Os resultados demonstram o poder das redes neurais na identificação e no controle de sistemas dinâmicos com características não lineares / Abstract: This work presents a study about applications of artificial neural networks in the identification and control of nonlinear active suspensions. Considering an one-quarter vehic1e model, the mathematical modeling of passive and active systems is detailed. Basic concepts of neural networks application, architecture, type of learning, training algorithms, etc., are presented as well as the application in identification and control of nonlinear dynamic systems which is used in this work. The proposed neuro-contoller is of type "model reference neuro-controller", and their weights are set using a new concept of inverse mapping trough the use of a neuro-model (neuro-vehicle) to a backpropagation of the error signal (difference between the output of the desired reference and the output ofthe neural network). Computational simulations are performed in order to test the proposed model, trough the analysis of the suspensions work space, acceleration of the sprung mass and contact force of the tire with the ground, which are the main arameters used in the design of automotive suspensions. The results show the suitability of neural network in the identification and control of dynamic systems with nonlinear characteristics / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica
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Observadores inteligentes de estado : propostas / Intelligent state observers : proposals

Berci, Cesar Daltoe 30 July 2008 (has links)
Orientador: Celso Pascoli Bottura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T19:05:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Berci_CesarDaltoe_M.pdf: 9710523 bytes, checksum: e7e285b64dda07549cdde9aff2080573 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O problema de se observar o estado do sistema nasce da necessidade de se controlar plantas cujo estado não se pode medir. Convencionalmente são utilizados observadores baseados em modelos dinâmicos para resolver esse problema, através da construção de estimativas do estado desconhecido. Nesta tese, é abordada uma solução alternativa para este problema. Várias propostas de observadores inteligentes, são realizadas com base em mapeamentos entre subespaços gerados pelas equações que regem a dinâmica não linear do sistema, utilizando várias técnicas de inteligência computacional, capazes de apresentar estimativas do estado do sistema dinâmico através de observadores que não apresentam um comportamento dinâmico com relação ao tempo. / Abstract: The state observer problem arises from the necessity of controlling plants whose state can not be measured. Usually dynamic model based observers are used to solve this problem, for estimating unknown state. In this thesis an alternative solution for this problem is presented. Various proposals for intelligent observers are made based on mappings between subspaces generated by the equations describing the nonlinear dynamics of the system, using various computational intelligence techniques able to present state estimates for the dynamic system through nonlinear observers that do not exhibit a dynamic behavior with respect to time. / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

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