Este trabalho versa sobre o projeto de um controlador linear robusto multiváriavel para um manipulador robótico com a finalidade de proporcionar precisão e rapidez no posicionamento da extremidade do manipulador. O manipulador robótico de três graus de liberdade com acionamento direto nas juntas (direct drive), objeto de estudo deste trabalho, tem seu modelo dinâmico baseado nas características mecânicas do robô ITA-IEMP; para este sistema ficam evidentes no desempenho efeitos de incertezas devido a variações de massa na estremidade do robô (manipulação de objetos e troca de ferramentas), e movimento em altas velocidades no espaço de trabalho. Os controladores robustos para este sistema foram desenvolvidos utilizando-se teoria de otimização H"infinito" e a abordagem da m-síntese. São realizados testes de desempenho e estabilidade no domínio do tempo com a planta submetida aos controladores convencionais (assim denominados os controladores via ação PID e via método do torque computado) e aos controladores lineares robustos multivariáveis com o intuito de confrontar estas técnicas quando usadas para o posicionamento de manipuladores robóticos sob incertezas. Os estudos de simulação realizados para verificar o desempenho do sistema com os controladores projetados foram auxiliados pelo desenvolvimento de um simulador geral da dinâmica de manipuladores robóticos de elos rígidos seriais (para ambiente SIMULINK do MATLAB), que incorpora a modelagem de adição de massa à extremidade de um manipulador. Este simulador deu início a criação de uma biblioteca de robótica para ambiente SIMULINK.

O presente trabalho apresenta a aplicação de uma formulação de controle preditivo robusto baseado em desigualdades matriciais lineares para o controle de nível do tanque de processo de uma planta piloto industrial sujeita a restrições de amplitude na entrada. A fim de garantir a estabilidade da planta, mesmo diante de possíveis falhas que resultem na introdução de atrasos de tempo adicionais, foram projetados controladores robustos considerando atrasos incertos e restrições na entrada. De modo a obter erro em regime nulo, mesmo na presença de perturbações constantes, foi incluído no controlador uma ação integral. Adicionalmente, empregou-se um procedimento de reinicialização de integrador apresentado na literatura, visando diminuir o sobressinal da resposta transitória. Além disso, um novo critério para a reinicialização de integrador foi proposto, através do uso de uma região de custo garantido, previamente caracterizada por meio da solução de um problema de programação semidefinida. Os resultados, obtidos por meio de simulações e ensaios em bancada, mostram que os controladores robustos projetados proporcionaram estabilidade e rastreamento de referência degrau sem erro de regime, mesmo na presença de atrasos adicionais. Ademais, o procedimento de reinicialização de integrador mostrou-se de valia para redução do sobressinal e do tempo de acomodação, comprovando resultados da literatura que haviam considerado apenas cenários de simulação. Em particular, o novo critério proposto para reinicialização do integrador foi útil para melhorar ainda mais a resposta transitória.

La presente tesis desarrolla un regulador cuadrático gaussiano LQG con control neuronal para un prototipo cuadrocóptero. Se presentan el modelamiento directo, el cual involucran las ecuaciones diferenciales que gobiernan la dinámica de movimiento del cuadrocóptero y el modelamiento inverso, en donde el cuadrocóptero o sistema pasa por un proceso de identificación de sistema realizado por una red neuronal artificial basada en un modelo paramétrico. Luego, se entrena otra red neuronal que emula el comportamiento de un controlador óptimo que forma parte del regulador cuadrático gaussiano LQG. Este está compuesto por el controlador óptimo de estados llamado regulador cuadrático lineal y el estimador de estados óptimo, el filtro de Kalman. Debido a la complejidad de diseño del controlador y el estimador, estos se importan a manera de código. Ambos modelamientos se llevan al entorno Matlab y Simulink para poder realizar la simulación. Se compara tanto el modelamiento directo como el inverso ante distintas entradas de referencia. Esto se aprecia a través de la red neuronal que logra comportarse como el sistema y la red neuronal que emula al controlador, corroborando la aplicación de redes neuronales en el campo de teoría de control. / Tesis

La presente tesis se encuentra dividida en 5 capítulos: El primer capítulo contiene una introducción a las redes de campus académicas, como es el caso de la red de la PUCP, y a la problemática presentada a través de la evolución de la tecnología Ethernet en las redes de área local (LAN)desde sus inicios, hasta la aparición del paradigma de redes SDN. El segundo capítulo contiene la definición del paradigma de redes SDN, así como también las bases para poder entender las tecnologías aplicadas y las plataformas utilizadas en el despliegue de este. En el tercer capítulo, se desarrollan los requerimientos a considerar en el diseño del controlador y las principales limitaciones y dificultades que se pueden encontrar. Finalmente, se explica la operación del controlador, detallando los mecanismos que se implementarán. En el cuarto capítulo se detalla los factores determinantes para la elección de la plataforma base de controlador y el diseño del mismo, en base a los requerimientos planteados en el capítulo 3. FInalmente, en el quinto capítulo, se presentan las distintas pruebas de concepto utilizadas para poder determinar la funcionalidad de los módulos más importantes del controlador diseñado; así como también el modelo analítico, y el análisis respectivo, utilizado para poder medir la escalabilidad del mismo. / Tesis

La búsqueda de fuentes de energía alternativas a los combustibles fósiles, ha motivado el interés por la investigación en nuevos métodos para la obtención de energía. Como es el caso de la producción de biodiesel a partir de aceites usados mediante la reacción de transesterificación. Bajo este criterio, la presente investigación se centra en el desarrollo de estrategias de control avanzado de la temperatura del reactor de transesterificación, con la finalidad de mejorar la eficiencia de conversión de los aceites en ésteres metílicos. Adicionalmente, se busca que la estrategia de control propuesta permita cumplir con las restricciones impuestas en la variable controlada (temperatura del reactor) y pueda trabajar alrededor del límite de operación (temperatura de ebullición del metanol). Para la obtención del modelo de la planta que permita analizar la dinámica del sistema y demostrar su complejidad, se usó la técnica de modelamiento matemático, a partir de las ecuaciones de balance de masa y energía. Para el control de la planta objeto de estudio, se propone el uso de un controlador de matriz dinámica cuadrática (QDMC) con restricciones suaves en la variable controlada y restricciones duras en la variable de control y las tasas de cambio de la misma. Este esquema permite evitar la no feasibilidad del algoritmo de programación cuadrática (QP) usado para resolver el problema de optimización del QDMC. Como parte final de la presente investigación y con la finalidad de demostrar la mejora mediante el uso de estrategias de control avanzado para la presente planta, se realizó la comparativa del controlador diseñado con un controlador PID convencional. / Tesis

Orientador: Sérgio Vidal Garcia Oliveira. / Co-orientador: Adriano Péres. / Dissertação (Mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Automação, Instrumentação e Controlo, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Professor Doutor António José Pessoa de Magalhães

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Jorge Leite Martins de Carvalho

Tese de mestrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Área de especialização de Informática Industrial). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1998

En esta tesis se desarrolla una arquitectura de control que involucra un CPG y dos pares controlador-identificador neurales para un robot planar bípedo, que es capaz de caminar en superficies planas sin conocer el modelo dinámico del robot, con este controlador se logra que un robot bípedo simulado camine dinámicamente por una superficie plana, con un caminar continuo y estable, la símilaridad biológica con el caminar humano es bastante aparente y el caminar se ve bastante natural, aunque lento. Se presentan también simulaciones sobre modelos comunes para el equilibrio humano, consiguiendo controlarlos exitosamente. también se desarrolla una extensión al caso de múltiples entradas y múltiples salidas del esquema de control con redes neurales diagonales recurrentes basado en modelos, demostrando que este nuevo controlador tiene la capacidad de efectuar tanto la cinemática inversa, como la dinámica inversa de un manipulador, cumpliendo objetivos de control que son medidas del rendimiento de la planta