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Controle ótimo de sistemas algébrico-diferenciais com flutuação do índice diferencialPfeifer, Adriene Artiaga 07 March 2007 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Optimal Control Problems (OCP), also known as Dynamic Optimization Problems,
consist of an Objective Function to be maximized or minimized, associated with a set of
differential and algebraic equations which include equality and inequality constraints
in the state or control variables and characterize a system of Differential-Algebraic
Equations (DAE). The differential-algebraic approach of numerical solution widely
used in process simulation due the guarantee of attendance of the implicit algebraic
constraints in the original formulation and the elimination of the necessary manipulations
to transform the original problem into a purely differential system,was extended to
OCP characterizing the called Differential-Algebraic Optimal Control Problem (DAOCP).
A category of DAOCP of special interest includes inequality constraints, due
the necessity of previous knowledge of the activations and deactivations sequence of
these constraints along the trajectory and also of the instants where they occur, named
Events.
This DAOCPs with inequality constraints is equivalent to a class of hybrid dynamic
optimization problems, where continuous and discrete behaviors are associated (FEEHERY,
1998). A particular type of hybrid OCP is that one where continuous state
does not present jumps in the Events, called Switched OCP, for which Xu e Antsaklis
(2004) considers a solution methodology based on the parameterization of Events with
a previous specification of active subsystems sequence, resulting in the solution of a
two-point boundary value differential-algebraic problem, formed by the state, co-state
and stationarity equations, boundary and continuity conditions and its differentiations,
called sensitivity equations.
In this work, this indirect approach for Switched OCP was extended for DAOCP with
inequality constraints, with the objective to estimate the Events, along the control,
state and adjoint variables. The developed approach for Switched OCP described by
Xu e Antsaklis (2004) was implemented in a specific code using Maple 9.5, called
EVENTS, with the objective to symbolically generate the equations based on the parameterization
of Events. This code was incorporated in a interface named OpCol, that collect characterization tools of DAE systems and generation of the optimality
conditions extended Pontryagin s Principle for PCOAD of different types. The characterization
tools are the INDEX of Murata (1996) that symbolically identifies the
index, the resolubility and the consistency of initial conditions and the ACIG of Cunha
e Murata (1999) that implements the Gear s algorithm for the index reduction and the
index 1 equivalent system generation. The OTIMA (GOMES, 2000; LOBATO, 2004) generates
the Euler-Lagrange equations for DAOCP. These tools had been implemented
initially in different versions of Maple and all had been update to 9.5 version using the
Maplets package that allows the data entry through interactive windows with the user,
demanding a little knowledge of the Maple syntax. The OpCol interface was tested for
four cases and for each tool a example data bank with typical problems of literature
was created to assist the user in its use. Moreover, the direct method implemented in
DIRCOL code was extended for multi-phases formulation with estimates of Events and
the indirect method with Events Parameterization and differential-algebraic approach
implemented in a Matlab code had been used for the numerical solution of three cases:
a switched OCP and 2 DAOCP of batch reactors where the control variable is the feed
rate of the component B - the first one has parallel reactions and selectivity constraints
with 3 phases of index 1, 3 and 1 and the second a safety constraint with 2 phases of
index 2 and 1 respectively and had been described by Srinivasan et al. (2003). The
methodology used by this authors was applied to attained analytical expressions for
the control variable in each phase necessary in indirect method, composing the called
Switching Functions, from the optimality conditions based in the Pontryagin s Principle
- specifically from the stationarity condition and the active constraint identification
that will allow the control variable determination - and of the physical analysis of the
problem in order to discard not appropriate activations/deactivations sequences.
The results obtained by indirect and direct methods are compared for the 3 cited problems,
showing the viability as much of the multiphase formulation using the DIRCOL
and also the satisfactory performance of the indirect method with estimates of Events,
beyond the utility of the tools of characterization of EADs, of attainment of optimality
conditions and parameterization of Events available in Opcol interface. / Os Problemas de Controle Ótimo, também chamados Problemas de Otimização Dinâmica,
são formados por uma Função Objetivo a ser maximizada ou minimizada, associada
a conjuntos de equações algébricas e diferenciais que incluem restrições de igualdade
e de desigualdade nas variáveis de estado e de controle que caracterizam um sistema
de Equações Algébrico-Diferenciais (EADs). A extensão do ponto de vista algébricodiferencial
de solução numérica aos PCOs, já amplamente utilizado na simulação de
processos devido à garantia de atendimento às restrições algébricas originais e implícitas
na formulação e à eliminação das manipulações necessárias para transformar o
problema original num sistema de equações puramente diferenciais, caracteriza o chamado
Problema de Controle Ótimo Algébrico-Diferencial (PCOAD). Uma categoria
de PCOAD de especial interesse é a dos que incluem restrições de desigualdade, devido
à necessidade de conhecimento prévio da seqüência de ativações e desativações destas
restrições ao longo da trajetória e também dos instantes em que elas ocorrem, chamados
Eventos. As ativações/desativações das restrições causam flutuações no índice
diferencial e no número de graus de liberdade dinâmicos do PCOAD, exigindo técnicas
especiais de redução deste índice até um e o emprego de métodos numéricos eficientes
que garantam a convergência e estabilidade da solução.
Estes PCOADs com restrições de desigualdade são equivalentes a uma classe de problemas
de otimização dinâmica híbridos, que associam comportamentos contínuos e
discretos (FEEHERY, 1998). Um tipo particular de PCO híbrido é aquele cujo estado
contínuo não apresenta saltos nos Eventos, chamado PCO Chaveado, para o qual Xu
e Antsaklis (2004) propõem uma metodologia de solução baseada na parametrização
dos Eventos com a especificação prévia da seqüência de subsistemas ativos, resultando
na solução de um problema de valor no contorno algébrico-diferencial em dois pontos,
formado pelas equações de estado, co-estado e de estacionariedade, condições de contorno
e de continuidade e suas diferenciações, chamadas equações de sensibilidade.
Neste trabalho, esta abordagem indireta empregada para PCO Chaveados foi estendida
para PCOAD com restrições de desigualdade, com o objetivo de estimar também os Eventos, além das variáveis de controle, de estado e adjuntas. A abordagem desenvolvida
por Xu e Antsaklis (2004) para PCO Chaveados foi implementada num
código específico utilizando o Maple 9.5, chamado EVENTS, com o objetivo de gerar
simbolicamente as equações baseadas na parametrização dos Eventos. Este código foi
incorporado a uma interface chamada OpCol, que reúne ferramentas de caracterização
de sistemas de EAD e de geração das condições de otimalidade segundo o Princípio
de Pontryagin estendidas para PCOAD de diferentes classes. As ferramentas de caracterização
são o INDEX de Murata (1996) que identifica simbolicamente o índice,
a resolubilidade e a consistência das condições iniciais e o ACIG de Cunha e Murata
(1999) que implementa o algoritmo de Gear para a redução do índice e geração do
sistema equivalente de índice 1. O OTIMA (GOMES, 2000; LOBATO, 2004) gera as
equações de Euler-Lagrange para PCOAD. Estas ferramentas foram inicialmente implementadas
em diferentes versões do Maple e todas foram atualizadas para a versão
9.5 utilizando o pacote Maplets que permite a entrada de dados através de janelas
interativas com o usuário, exigindo dele pouco conhecimento da sintaxe Maple. A
interface OpCol foi testada para quatro casos e para cada ferramenta foi criado um
banco de exemplos com problemas típicos da literatura que auxiliam o usuário na sua
utilização. Além disto, o método direto implementado no código DIRCOL estendido
para formulações multifásicas com estimativa dos Eventos e o método indireto com
Parametrização dos Eventos e abordagem algébrico-diferencial implementado num código
MATLAB foram utilizados na solução numérica de três estudos de casos: um
PCO chaveado e 2 PCOAD de reatores batelada onde a variável de controle é a taxa
de alimentação do componente B: o primeiro tem reações paralelas e restrições de
seletividade com 3 fases de índices 1, 3 e 1 e o segundo restrições de segurança com 2
fases de índices 2 e 1 e respectivamente e foram descritos por Srinivasan et al. (2003).
A mesma metodologia utilizada por estes autores foi empregada na obtenção de expressões
analíticas para a variável de controle em cada fase necessárias no método
indireto, compondo as chamadas Funções Identificadoras de Fase (FIF), a partir das
condições de otimalidade baseadas no Princípio de Pontryagin - especificamente a partir
da condição de estacionariedade e da identificação da restrição ativa que permitirá
a determinação da variável de controle - e da análise física do problema de modo a
descartar seqüências de ativação/desativação não apropriadas.
Os resultados obtidos pelo método indireto e pelo método direto são comparados entre
si para os 3 problemas citados, mostrando a viabilidade tanto da formulação multifásica
empregando o DIRCOL quanto o desempenho satisfatório do método indireto
com estimativa de Eventos, além da utilidade das ferramentas de caracterização de
EADs, de obtenção das condições de otimalidade e de parametrização dos eventos
disponibilizadas na interface Opcol. / Mestre em Engenharia Química
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DESENVOLVIMENTO DE UM CONVERSOR A/D INTEGRADOR COM FAIXA DE ENTRADA E RESOLUÇÃO PROGRAMÁVEL A CAPACITOR CHAVEADO / DEVELOPMENT OF AN A / D CONVERTER INTEGRATOR WITH TRACK OF ENTRY AND PROGRAMMABLE RESOLUTION TO SWITCHED CAPACITORBezerra, Thiago Brito 13 April 2012 (has links)
Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Tiago Brito Bezerra.pdf: 3848907 bytes, checksum: 09c5f40ad1ac5ce43a253e0335d491da (MD5)
Previous issue date: 2012-04-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Programmable integrated circuits enable its adjustment after fabrication to fit more than one
application within a certain set of applications. A programmable measurement system can be
applied to the measurement of different quantities involving a set of sensors with different
signal characteristics and employing a single analog-to-digital converter (ADC). The output
signal range for each sensor should be adjusted to be as close to the input range of the ADC as
possible, to ensure maximum measurement quality. One solution to implement the adjustment
on the signal range is the use of a measurement system with programmable conditioning
circuit. In this work, it is proposed to design an ADC integrated circuit whose input range is
adjusted to the signal level at the output of the sensor in order to avoid amplification stages in
a signal conditioning circuit. For this adjustment, the input of the converter should be
programmable, making it more compatible with various sensors with different characteristics.
The developed ADC also allows the configuration of the converter resolution, enabling the
designer to exploit trade-offs between resolution and conversion speed for a given application.
The ADC is a switched capacitor integrating converter and it was designed for the AMS 0.35
μm CMOS process. / Circuitos integrados programáveis possibilitam o seu ajuste após a fabricação, para se
adequarem a mais de uma aplicação dentro de um conjunto determinado de aplicações. Um
sistema de medição programável pode ser aplicado em medições que envolvam um conjunto
de sensores com características diferentes de sinais e um conversor analógico-digital. A faixa
de sinal em cada sensor deve ser ajustada o mais próximo da faixa de entrada do conversor
analógico-digital, para garantir a medição com a faixa completa do sinal. Uma solução para
realizar o ajuste da faixa do sinal é o uso de um sistema de medição com circuito de
condicionamento programável. Neste trabalho de dissertação, propõe-se o projeto de um
conversor analógico-digital em circuito integrado em que a faixa de entrada pode ser ajustada
ao nível de sinal na saída do sensor, com a finalidade de evitar estágios de amplificação do
sinal em um circuito de condicionamento. Para tal ajuste, a entrada do conversor deverá ser
programável, o que o torna mais compatível com diversos sensores com características
diferentes. O circuito proposto também possibilita a definição da resolução do conversor o
que permite a escolha de compromisso entre resolução e velocidade de conversão,
dependendo da aplicação. O conversor A/D é do tipo integrador a capacitores chaveados e foi
projetado, em nível de transistor e leiaute, para o processo AMS 0,35 m CMOS.
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Projeto de controladores baseados em LMIs: realimentação derivativa e sistemas chaveados utilizando estrutura variávelCardim, Rodrigo [UNESP] 12 September 2009 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Previous issue date: 2009-09-12Bitstream added on 2014-06-13T20:00:53Z : No. of bitstreams: 1
cadim_r_dr_ilha.pdf: 1217588 bytes, checksum: e5c74b6a258852f996ebb5ae3e66b97a (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho são apresentados estudos teóricos, projetos de controladores e simulações numéricas de alguns sistemas de controle automáticos, que no decorrer das pesquisas geraram novas contribuições. Primeiramente foi feito um breve estudo sobre os sistemas fuzzy Takagi- Sugeno (TS) e realizadas algumas simulações envolvendo exemplos acadêmicos como o sistema bola-viga e o levitador magnético. Em decorrência desses estudos foi proposto um novo método para o controle de sistemas mecânicos não-lineares, descritos através de modelos fuzzy TS, considerando o acesso somente às derivadas das variáveis de estado da planta, com projeto baseado em desigualdades matriciais lineares, em inglês Linear Matrix Inequalities (LMIs) e estabilidade assegurada através de funções de Lyapunov. Adicionalmente, foram feitos estudos sobre realimentação derivativa, e proposto um novo método para projetar a matriz de realimentação discreta no tempo da derivada do vetor de estado, tal que o sinal de controle obtido seja equivalente a uma dada lei de controle contínua no tempo com realimentação do vetor de estado. O controlador discreto é obtido com base no controlador contínuo, utilizando um método de aproximação, baseado em LMIs. É suposto que a planta é controlável, linear e invariante no tempo, com uma (SI) ou múltiplas (MI) entradas. Este procedimento permite o uso de métodos de projeto bem conhecidos de realimentação das variáveis de estado em sistemas contínuos no tempo, para calcular diretamente os ganhos de realimentação da derivada das variáveis de estado em sistemas discretos no tempo. Os projetos com realimentação derivativa podem ser úteis no controle de sistemas mecânicos, utilizando-se acelerômetros como sensores. Finalizando, um outro assunto abordado neste trabalho e que também trouxe contribuições relevantes... / In this work, theoretical studies, controller designs and numeric simulations of several automatic control systems that generated new contributions are presented. Firstly, a study on Takagi-Sugeno fuzzy systems modeling, control designs and simulations with practical examples, such as a ball-beam system and a nonlinear magnetic suspension system, are described. With these studies a simple method, based on Linear Matrix Inequalities (LMIs) and Lyapunov functions, for designing a control system using the Takagi-Sugeno fuzzy models in mechanical systems, where the available signals for the control are state-derivative, is proposed. Additionally, new results about state-derivative feedback including a simple method for designing a digital state-derivative feedback gain such that the control law is equivalent to a known and adequate continuous-time state feedback control law with a guaranteed stability are proposed. The digital controller is obtained by the continuous controller, using an approach method, based on LMIs. It is assumed that the plant is a linear controllable, time-invariant, Single-Input (SI) or Multiple-Input (MI) system. This procedure allows the use of well-known continuous-time state feedback design methods to directly design discrete-time state-derivative feedback control systems. The state-derivative feedback can be useful in the vibration control of mechanical systems, where the main sensors are accelerometers. Finally, we have the study with the design of state-feedback Variable Structure Controllers (VSC) for a class of continuous-time switched plants where is assume that the state vector is available for feedback. The design is based on Lyapunov-Metzler (LM) inequalities and also on Strictly Positive Real (SPR) systems stability results. The recent definition of Lyapunov-Metzler-SPR (LMSPR) systems is presented and a new direct application... (Complete abstract click electronic access below)
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[pt] ESTIMAÇÃO DE HORIZONTE FINITO APROXIMADA E CONTROLE PREDITIVO DE SISTEMAS CHAVEADOS APLICADOS A MANIPULADORES ROBÓTICOS FLEXÍVEIS / [en] SWITCHING RECEDING-HORIZON APPROXIMATE ESTIMATION AND CONTROL OF A FLEXIBLE JOINT ROBOTIC MANIPULATORLARA CANDIDO ALVIM 30 October 2023 (has links)
[pt] Os avanços da Robótica nas últimas décadas permitem um aumento nas
gamas de aplicações de manipuladores robóticos em diversos setores da indústria.
Isto, impacta diretamente a interação Homem-Robô (HRI), resultando em um
aumento de tarefas que requerem compartilhamento de ambiente de trabalho,
desempenho de segurança e a habilidade de detecção de contato do manipulador
robótico. Consequentemente, métodos de controle capazes de prever contato,
controlar força ou trajetória para evitar danos durante colisões se tornam cada vez
mais necessários seja por questões de segurança ou de desempenho. Separando a
dinâmica de um manipulador de um único elo em dois modos, sendo eles modo de
controle de posição (modo livre) e modo de controle de torque (modo de contato),
a primeira parte desta dissertação, lida com o problema de estimação de estados
para detecção do modo ativo através da implementação do método de Estimação de
Estados de Horizonte móvel com Redes Neurais (NNMHSE). A efetividade do
método de estimação proposto é avaliada através da comparação dos estados e
modos gerados pelo MHSE e dos estimados pela Rede Neural. Este método
apresentou baixos valores de RMSE, altos valores de R(2), e uma redução do tempo
de processamento do algoritmo de estimação. A segunda parte desta dissertação
lida com o problema de controle de posição e força chaveado para um manipulador
robótico não linear, aplicando Controle Preditivo Baseado em Modelo (MPC). O
algoritmo MPC chaveado implementado mostrou-se capaz de controlar
efetivamente ambos os modos do sistema apresentando baixo erro na predição,
aproximadamente 2 por cento no modo de controle de posição e 0.5 por cento no modo de controle
de torque, mesmo considerando alterações cíclicas nos modos. Ambos os métodos
provam ser adequados para controle de manipuladores robóticos colocalizados com
seres humanos ou em ambientes desestruturados por meio da detecção do modo de
operação e do controle chaveado posição-torque. / [en] The advances in Robotics in recent decades allow a growing range of robotic
manipulator applications in various industry sectors. This directly impacts Human-Robot Interaction (HRI), increasing tasks that require a shared work environment,
safety performance, and the contact detection ability of the robotic manipulator.
Consequently, control methods capable of predicting contact, and controlling force
or trajectory to avoid damage during collisions become increasingly necessary
either for safety or performance reasons. Separating the dynamics of a single-link
manipulator into two modes, namely position control mode (free mode) and torque
control mode (contact mode), the first part of this dissertation deals with the
estimation problem of states for active mode detection through the implementation
of the Moving Horizon State Estimation with Neural Networks (NNMHSE)
method. The effectiveness of the proposed estimation method is evaluated by
comparing the states and modes generated by the MHSE and those estimated by the
Neural Network. This method showed low RMSE values, high values of R(2), and a
reduction in the processing time of the estimation algorithm. The second part of this
dissertation deals with the position and force switching problem for a non-linear
robotic manipulator, applying Model-Based Predictive Control (MPC). The
implemented switched MPC algorithm effectively controlled both modes of the
system, presenting low prediction error, approximately 2 percent in position control mode
and 0.5 percent in torque control mode, even considering cyclical changes in the modes.
Both methods prove to be suitable for controlling co-located robotic manipulators
with humans or in unstructured environments through operation mode detection and
position-torque switching control.
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Modelagem e acionamento de diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs) para sistemas de iluminação / Modeling and driving of organic light-emitting diodes (OLEDs) for lighting systemsBender, Vitor Cristiano 26 August 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This thesis presents the study and characterization of organic light-emitting diodes
(OLEDs) with the proposal of obtaining an equivalent model that is useful in the OLED driver
design and in lighting systems projects. Initially, a literature review covering the operating
principle and the constructive aspects of OLEDs is presented. From this, a model that integrates
scale, photometrical, electrical and thermal aspects is proposed. This model is static and
dynamic and is called EFET. A procedure for parameter identification of the model is proposed,
jointly with an analysis of the intrinsic capacitance effect on the OLED electrical, thermal and
photometrical performance. The proposed model is able to predict and simulate the OLED
based lighting systems before building, saving time and cost. The model is validated using
different OLED samples and conclusions are derived from the experimental validation and
simulation results. An approach considering the dimming methods of OLEDs is presented,
showing the chromatic impact caused by each method. Finally, an OLED driver based on the
concept of switched capacitor converters is proposed. The thesis results are satisfactory and
provide an enhancement to the state of the art in modeling and OLED driving. / A presente tese de doutorado apresenta o estudo e a caracterização de diodos orgânicos
emissores de luz (OLEDs) com a proposta de um modelo equivalente que é útil no
desenvolvimento de circuitos de acionamento e na análise de OLEDs, quando aplicados em
sistemas de iluminação. Inicialmente, é apresentada uma revisão bibliográfica contemplando o
princípio de funcionamento e os aspectos construtivos dos OLEDs. A partir disto, um modelo
que integra os aspectos de escala, fotométricos, elétricos e térmicos é proposto. Esse modelo é
denominado EFET e é dividido em estático e dinâmico. Uma proposta de procedimento para
identificação dos parâmetros do modelo é apresentada, juntamente com a análise do efeito da
capacitância intrínseca dos OLEDs no seu desempenho elétrico, térmico e fotométrico. Com o
modelo proposto pode-se predizer e simular o comportamento dos OLEDs antes de construir o
sistema de iluminação, reduzindo custos e tempo de desenvolvimento. O modelo é validado
empregando diferentes amostras de OLEDs. Conclusões são obtidas a partir da validação
experimental e de simulações empregando simuladores elétricos e da fluidodinâmica
computacional através do método de elementos finitos. Uma abordagem considerando os
métodos de ajuste da intensidade luminosa de OLEDs é apresentada, evidenciando o impacto
cromático provocado por cada método. Por fim, um circuito de acionamento para OLEDs
baseado no conceito de capacitores chaveados é proposto. Os resultados obtidos são
satisfatórios e proporcionam um incremento ao estado da arte da modelagem e acionamento de
OLEDs.
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Circuito de Condicionamento de Sinais Analógicos Programável para Sistemas Integrados / Circuit of Conditioning of Analogical Signals Programmable for Integrated SystemsBelfort, Diomadson Rodrigues 05 September 2007 (has links)
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Diomadson Belfort.pdf: 1540332 bytes, checksum: 3100ff3681a43294daea6ee8313b879e (MD5)
Previous issue date: 2007-09-05 / In digital measurement systems, signal conditioning circuits have the main
functionality of adjusting analog signals for digital conversion. For maximizing the
application of a measurement circuit or system, yet considering its integration in a single
chip, these circuits must be programmable, in order to serve to different kinds of sensors
with diverse output signal characteristics. The main functions of the signal conditioning
circuit, in this case, are the amplification and dc level shift of the analog signal.
In this master s thesis, an architecture of a signal conditioning integrated circuit
with programmable gain and dc level shift, optimized in number of discrete components,
using the switched capacitor technique is proposed. The proposed architecture allows the
circuit use in differential and single-ended modes, with unipolar and bipolar signals. The
design of an integrated circuit is carried out for implementing the proposed architecture
using 0.35 mm TSMC CMOS technology, available in the ASIC design kit (ADK) of the
Mentor Graphics, IC Nanometer software package. / Em sistemas digitais de medição, circuitos de condicionamento de sinais têm como
principal finalidade o ajuste dos sinais analógicos para realização da conversão digital.
Para maximização da aplicação de um circuito ou sistema de medição, considerando ainda
sua integração em uma única pastilha, esses circuitos têm que ser programáveis, de forma a
atender a diversos tipos de sensores com características de sinais de saída diversas. As
principais funções do circuito de condicionamento, neste caso, são a amplificação e o
ajuste de nível cc do sinal analógico.
Nesta dissertação, propõe-se uma arquitetura de um circuito de condicionamento
integrado com ajuste de nível cc e ganho programáveis, otimizada em número de
componentes discretos, usando a técnica de capacitores chaveados. A arquitetura proposta
permite a utilização do circuito nos modos diferencial e de terminação única, unipolar ou
bipolar. Um projeto de um circuito integrado é realizado implementando a arquitetura
proposta em tecnologia CMOS 0,35 mm TSMC, disponível no ASIC design kit (ADK) do
pacote de programas da Mentor Graphics, IC Nanometer.
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Controle chaveado de sistemas com incertezas utilizando otimizadores não derivativos /Silva, Paulo Henrique Gonçalves Leonel da. January 2020 (has links)
Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Resumo: Nesta tese, utiliza-se um otimizador analógico não derivativo proposto por Teixeira & Żak em 1999 como principal ferramenta para os sistemas de controle dos projetos desenvolvidos. Tal otimizador é composto por blocos não lineares e pode ser classificado como um sistema neural artificial. Sistemas chaveados têm grande aplicação prática na otimização de sistemas e são caracterizados por possuírem subsistemas e uma lei de chaveamento que seleciona cada subsistema a cada momento. Deve-se definir condições para que seja possível projetar uma lei de chaveamento que atenda requisitos de projeto. O estudo de técnicas de controle extremal na solução de problemas de busca pelo rastreamento do máximo ponto de potência (do inglês: Maximum Power Point Tracking - MPPT), vem apresentando resultados interessantes na literatura e um tipo de sistema à qual essa técnica pode ser aplicada, é na geração fotovoltaica. Aplica-se o otimizador analógico citado na busca do MPPT de uma célula fotovoltaica, com o objetivo de observar o controle extremal atuando em um processo de otimização, estendendo o controle para quando existem variações de irradiação solar (cenário de uma possível passagem de nuvens). Também observa-se o comportamento do sistema quanto a manter seu correto funcionamento e estabilidade ultimate bounded. A contribuição principal desta tese foi uma nova proposta de utilização conjunta do otimizador de Teixeira & Żak no projeto de controladores ˙ chaveados baseados na minimização da d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: On this thesis, a non-derivative analog optimizer, proposed by Teixeira & Żak in 1999, was used as the main tool for the proposed control system. Such optimizer is structured by nonlinear blocks and can be classified as an artificial neural system. Switched systems have great theoretical and practical application in systems optimization and are characterized by having subsystems, and a switching law that selects each subsystem at each moment. It is necessary to define conditions so that it is possible to design a switching law for the desired performance of the controlled system. The study of Extremum Seeking Control techniques in the solution of problems of Maximum Power Point Tracking has presented interesting results, and one type of system which this technique can be applied is in the photovoltaic generation. The analog optimizer is applied in the Maximum Power Point Tracking of a photovoltaic cell, with the objective of observing the actuation of the extremal seeking control in an optimization process, extending the control when there are solar irradiation variations (a possible clouds passage scenario). And also observe the behavior of the system and how to maintain its correct functioning and ultimate bounded stability. The main contribution of this thesis was a new procedure for using the mentioned analog optimizer in the design of switched controllers based on the minimization of the derivative of a Lyapunov function. This method allows the relaxed design of controll... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
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