Submitted by Kamila Costa (kamilavasconceloscosta@gmail.com) on 2015-06-15T20:50:21Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao-Adriano B dos S Frutuoso.pdf: 1799620 bytes, checksum: acda5b957dcaee1690413438f4a99e8e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-06-16T14:58:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao-Adriano B dos S Frutuoso.pdf: 1799620 bytes, checksum: acda5b957dcaee1690413438f4a99e8e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-06-16T15:00:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao-Adriano B dos S Frutuoso.pdf: 1799620 bytes, checksum: acda5b957dcaee1690413438f4a99e8e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-16T15:00:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao-Adriano B dos S Frutuoso.pdf: 1799620 bytes, checksum: acda5b957dcaee1690413438f4a99e8e (MD5) Previous issue date: 2015-02-02 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / This work approaches the angles stability control of a quadrotor. The vehicle parts (mechanical structure and electronic devices), dynamic modeling, controllers design methodology and the experimental results are also presented. Attitude controllers were designed using a PD/H2 discrete control structure, which the gain of H2 part was performed by solving a convex optimization problem, described in linear matrix inequalities form. The experiments indicates that angles dynamic responses can be changed by setting the gain of H2, without modifying the gains of the proportional-derivative part. The results of PD/H2 controllers were compared with a PD controller, in order to evaluate the overshoot and settling time. / Neste trabalho é abordado o controle de estabilidade dos ângulos de atitude de um MAV (Micro Aerial Vehicle) do tipo quadrirrotor. São apresentadas as partes constituintes do veículo (estrutura mecânica e dispositivos eletrônicos), a modelagem dinâmica dos ângulos de atitude, a metodologia de projeto dos controladores de atitude e os resultados experimentais. Em relação ao projeto dos controladores de atitude, estes foram projetados usando estrutura de controle discreta combinada PD/H2, cuja sintonia do controlador H2 por realimentação de estados foi realizada a partir da resolução de um problema de otimização convexo descrito na forma de desigualdades matriciais lineares. Os experimentos mostraram que as respostas dinâmicas dos ângulos de atitude poderiam ser alteradas com o ajuste dos controladores H2, sem modificar os ganhos da parte proporcional-derivativa. Os resultados obtidos para os controladores PD/H2 foram comparados com os controladores PD, de modo a avaliar os seus desempenhos com relação a tempo de acomodação e overshoot.

Orientador: Edvaldo Assunção / Resumo: Este trabalho aborda o controle via realimentação estática de saída aplicado à sistemas lineares com parâmetro variante (LPV) e lineares incertos invariantes no tempo (LIT). O projeto de ganhos de realimentação estática de saída apresentado neste trabalho é baseado no método dos dois estágios, o qual consiste em primeiramente obter um ganho de realimentação de estados, e então, utilizar esta informação no segundo estágio para obter-se o ganho de realimentação estática de saída desejado. As soluções para os problemas investigados são apresentadas na forma de desigualdades matriciais lineares (no inglês, linear matrix inequalities, LMIs), obtidas por meio da aplicação do Lema de Finsler. Baseado em resultados anteriores encontrados na literatura, este trabalho propõe uma estratégia de relaxação de forma a obter um método menos conservador para obtenção de ganhos robustos de realimentação estática de saída para sistemas incertos LTI. Na estratégia proposta, as variáveis adicionais do Lema de Finsler são consideradas como dependentes de parâmetro, juntamente com o uso de funções de Lyapunov dependentes de parâmetro (no inglês, parameter-dependent Lyapunov functions, PDLFs). É apresentado um estudo avaliando a eficácia da estratégia proposta em fornecer uma maior região de factibilidade para um dado problema. Os resultados foram utilizados em uma comparação com um método de relaxação baseado apenas no uso de PDLFs. Uma segunda contribuição deste trabalho consiste na proposta de um... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The static output feedback (SOF) control applied to linear parameter-varying (LPV) and uncertain linear time-invariant (LTI) systems are addressed in this work. The approach chosen for the design of SOF gains is based on the two-stage method, which consists in obtaining a state feedback gain at first, and then using that information for deriving the desired SOF gain at the second stage. The solutions for the investigated problems are presented in terms of linear matrix inequalities (LMIs), obtained by means of the application of the Finsler's Lemma. Based on previous papers found in literature, this work proposes a relaxation strategy in order to achieve a less conservative method for obtaining robust SOF gains for uncertain LTI systems. In the proposed strategy, the Finsler's Lemma additional variables are considered to be parameter-dependent along with the use of parameter-dependent Lyapunov functions (PDLFs). A study evaluating the effectiveness of the proposed strategy in providing a larger feasibility region for a given problem is presented. The results were used in a comparison with a relaxation method based only on PDLFs. Another contribution of this work lies in the proposal of a solution for the control of LPV systems via the design of a gain-scheduled SOF controller. The methods proposed for both control problems were applied on the design of controllers for an active suspension system. In the experiments, it was assumed that only one of its four system's states wer... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Este trabalho apresenta um método sistemático para projeto de controladores suplementares para um tipo de dispositivo FACTS (o modelo TCSC) para o amortecimento de oscilações em sistemas elétricos de potência. Adota-se uma metodologia previamente desenvolvida para projeto de apenas controladores de tipo PSS. Tal metodologia é fundamentada na teoria de controle robusto e estruturada na forma de desigualdades matriciais lineares (LMIs). A modelagem politópica é utilizada para tratar a robustez dos controladores frente às variações no ponto de operação do sistema. O fator de amortecimento mínimo para os modos de resposta do sistema em malha fechada é especificado como índice de desempenho mínimo a ser satisfeito na fase de projeto. Os controladores propostos possuem uma estrutura de realimentação dinâmica de saída e utilizam sinais medidos localmente como entrada de controle. O projeto dos controladores propostos é realizado de duas maneiras diferentes: (i) projeto simultâneo e coordenado de controladores de tipo PSS e controlador suplementar de dispositivo TCSC para amortecimento tanto de modos locais, quanto de modos inter-área e; (ii) projeto de controlador suplementar para apenas um dispositivo TCSC operando no sistema com a finalidade de amortecer modos inter-área pouco amortecidos e instáveis. No primeiro caso, a descentralização dos controladores é garantida através da imposição de uma estrutura bloco-diagonal para as variáveis matriciais presentes na formulação do problema de controle. No segundo caso, este trabalho propõe uma extensão da metodologia de projeto utilizada no caso anterior ao combiná-la com uma técnica de redução da ordem de modelo do controlador. A análise de desempenho dos controladores em malha fechada é realizada através de análise modal e simulações não-lineares em dois sistemas testes. O primeiro deles é constituído por 10 barras e 4 geradores e o segundo sistema teste apresenta 40 barras e 10 geradores. / This work proposes a systematic method for the design of supplementary controllers for a type of FACTS device (the TCSC device model) to damp oscillations in electric power systems. It is adopted a technique previously presented to design only PSS-type damping controllers. The method is based on a robust control technique structured in the form of linear matrix inequalities (LMIs). The polytopic model is used to guarantee the robustness of the controllers with respect to the variations in the operating points of the system. The minimum damping ratio is used in the design stage as performance index for the closed loop system. The proposed controllers are based on dynamic output feedback and uses only local measurements as input signals. The design of the proposed controllers is realized in two different cases: (i) a simultaneous coordinated design of PSS-type controllers and TCSC supplementary controller to damp both local and interarea oscillations and; (ii) design of a supplementary controller for a FACTS device only to damp poorly damped and unstable inter-area oscillations. In the first case, a decentralized structure of the controllers is guaranteed by adoption of a block-diagonal strutucture to the matricial variables of the control problem. In the second case, this work proposes a extension of the previously methodology by combining it with a model order reduction technique. Performance analyses of the closed loop system were carried out by means of modal analysis and nonlinear simulations in two test systems. The first one is constituted by 10 buses and 4 generators and the other test system is constituted by 40 buses and 10 generators.

Orientador: Edvaldo Assunção / Resumo: Neste trabalho são propostos resultados para a estabilidade de sistemas lineares sujeitos a parâmetros variantes no tempo (do inglês, Linear Parameter Varying - LPV) e incertezas paramétricas. De início, apresenta-se um método para o projeto de um controlador robusto e gain scheduled via desigualdades matriciais lineares (do inglês, Linear Matrix Inequalitities - LMIs), com base na teoria de estabilidade segundo Lyapunov, com parâmetro variante no tempo e empregando a realimentação derivativa. Propõe-se um método para projetar o controlador gain scheduled usando realimentação derivativa, considerando também incertezas paramétricas. Esta nova formulação foi obtida utilizando o Lema de Finsler, o que permitiu determinar o ganho do controlador sem a necessidade de inverter uma matriz literal. Condições menos conservadoras foram projetadas para um controlador gain scheduled considerando a realimentação dos estados do sistemas. Simulações computacionais com exemplos numéricos mostram que os teoremas propostos neste trabalho são menos conservadores do que os existentes na literatura. A metodologia apresentada foi implementada no sistema de suspensão ativa. / Abstract: In this work, results for the stability of linear parameter-varying (LPV) systems and parametric uncertainties are poposed. At first, a method for desining a gain scheduled and robust controller is described via linear matrix inequalities (Linear Matrix Inequalitities - LMIs), based on the stability theory of Lyapunov, with time-variant parameters and using state derivative feedback. A method to design a gain scheduling controller using state derivative feedback and also considering parametric uncertains is proposed. This new formulation was manipulated using the Finsler’s Lemma, and allowed to determine the control law without having to invert a symbolic matrix. Less conservative conditions were designed for a gain scheduled controller considering system state feedback. Computational simulations with numerical examples show that the theorems proposed in this work are less conservative than those in the literature. The presented methodology was implemented in the active suspension system. / Doutor

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-05T19:05:37Z No. of bitstreams: 1 IMARALLY VITOR DE SOUZA RIBEIRO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 2760797 bytes, checksum: 7ecba4dc55afbb264d93e04510c69d66 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-05T19:05:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IMARALLY VITOR DE SOUZA RIBEIRO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 2760797 bytes, checksum: 7ecba4dc55afbb264d93e04510c69d66 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Capes / Os sistemas de liberação controlada de fármacos oferecem inúmeras vantagens quando comparados a outros de dosagem convencional tendo os polissacarídeos biodegradáveis ganhando bastante aceitação no desenvolvimento desses sistemas. A quitosana é um exemplo de polissacarídeo biodegradáveis, cuja taxa de liberação pode ser modulada a partir da reticulação iônica com o Tripolifosfato de sódio (TPP). A piperina é um dos principais constituintes da pimenta negra, possuindo diversas ações farmacológicas que podem causar a morte de células cancerígenas e quando conjugada com a quitosana apresenta melhor biodisponibilidade e ação mais rápida. Sendo assim, esse trabalho objetivou desenvolver e avaliar comparativamente membranas poliméricas de quitosana e quitosana reticulada pelo TPP para uso em sistema de liberação controlada de piperina, com a finalidade de obter uma via alternativa para a administração desse fármaco. A piperina foi adicionada sob agitação constante à solução de quitosana e as membranas foram obtidas pelo método de evaporação do solvente. As membranas desenvolvidas foram caracterizadas pelas técnicas de Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios X (DRX), Microscopia Ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios X (EDS), Análise Termogravimétrica (TG), Análise de Calorimetria Exploratória Diferencia (DSC), Eficiência de Carregamento (EC) através da Cromatografia Liquida de Ultra Eficiência (CLUE), Avaliação da Viabilidade Celular dos Macrófagos (MTT). Observou-se na análise por FTIR bandas características da quitosana, do agente reticulante e da piperina, como também bandas que caracterizam uma interação entre a quitosana e a piperina. A técnica de DRX demonstrou alteração no caráter semicristalino da quitosana com a presença da piperina e do tripolifosfato. Foi possível perceber, através das técnicas de MO e MEV, alteração na morfologia da membrana contendo piperina quando comparada a de quitosana pura, com a presença de partículas fibrilares. As análises de TG e DSC evidenciaram que quando a piperina foi adicionada à quitosana esta proporcionou uma maior estabilidade térmica ao sistema. O ensaio eficiência de carregamento evidenciou que a extração do o fármaco foi eficaz e que a reticulação influenciou na extração deste. As membranas desenvolvidas apresentaram potencial citotóxico para as células de câncer mamário humano MCF 7. Nas condições desenvolvidas nesta pesquisa o sistema indicado como referência para ensaios de liberação e novos ensaios biológicos é o sistema MQPR. Diante do exposto o sistema desenvolvido apresenta-se como promissor para a obtenção de um sistema para liberação controlada de fármacos. / Controlled drug delivery systems offer many advantages when compared to other conventional dosage methods with biodegradable polysaccharides gaining enough acceptance in the development of these systems. Chitosan is an example of a biodegradable polysaccharide, whose rate of release can be modulated from the ionic crosslinking with sodium tripolyphosphate (TPP). Piperine is one of the major constituent of black pepper, having many pharmacological actions that can cause the death of cancer cells and when combined with chitosan has better bioavailability and faster action. Therefore, this study aimed to develop and comparatively evaluate polymer membranes of chitosan and crosslinked chitosan by TPP to be used in a controlled release system of piperine, in order to obtain an alternative route for the administration of this drug system. Piperine was added under constant stirring to the solution of chitosan and membranes were obtained by the solvent evaporation method. The developed membranes were characterized by the techniques of Infrared Spectroscopy in the Region Fourier Transform (FTIR), X-ray Diffraction (XRD), Optical Microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy X-Ray (EDS), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Calorimetry Analysis of Difference (DSC), Efficiency Charge (EC) by liquid Chromatography Ultra Efficiency (HPLC), Assessment of Cell Viability of Macrophages (MTT). It was observed by FTIR analysis, bands characteristic of chitosan, the crosslinking agent and piperine, as well as bands characterizing an interaction between chitosan and piperine. The XRD technique showed change in semi-crystalline nature of chitosan in the presence of piperine and tripolyphosphate. It was possible to see, through the techniques of OM and SEM, changes in the morphology of the membrane containing piperine compared to pure chitosan, with the presence of fibrillar particles. TG analysis showed that, when piperine was added to the chitosan it provided a smaller weight loss of the system, showing the interaction between chitosan and piperine. DSC analysis showed that addition of piperine into chitosan provided greater stability to the system. The charging efficiency test showed that the drug can be entrapped by 57% in the uncrosslinked membranes and crosslinking influenced the extraction of drug. The developed membranes showed cytotoxic potential for human breast cancer cells MCF 7. Under the developed conditions in this research, MQPR system was shown as a reference for drug delivery testing and new biological tests. Given the above, the developed system is presented as promising for obtaining a system for controlled release of drugs.

Este trabalho apresenta uma extensão do princípio de invariância para sistemas chaveados contínuos no tempo. Esta extensão fornece estimativas de atratores e suas respectivas áreas de atração para sistemas chaveados compostos por um número finito de subsistemas, a qual é obtida através de uma função auxiliar comum e múltiplas funções auxiliares que desempenham o mesmo papel que as funções de Lyapunov. As principais características desses novos resultados, são que a derivada da função auxiliar ou das múltiplas funções auxiliares podem assumir valores positivos em alguns conjuntos e também são usados para analisar o comportamento assintótico da solução do sistema chaveado. Resultados para sistemas chaveados com subsistemas com incertezas paramétricas também foram obtidos. Neste caso, as estimativas dos atratores e suas respectivas áreas de atração independem do parâmetro incerto. Analisando as propriedades da função auxiliar comum ao longo de um sistema formado pela combinação convexa de todos os subsistemas, os resultados passam a fornecer estimativas de atratores e suas áreas de atração mesmo na presença de subsistemas que não são ultimamente limitados. Este último resultado pode não evitar o chaveamento rápido, então surge o problema da existência da solução. Esta dificuldade pôde ser superada com o uso da teoria de sistemas descontínuos para garantir que sua solução seja definida para todo tempo mesmo que o chaveamento rápido ocorra. Portanto, uma escolha apropriada da lei de chaveamento possibilita o uso da solução de Krasovskii para garantir a existência da solução para todo tempo. Ainda, representando cada subsistema por um modelo fuzzy T-S, o comportamento assintótico da solução do sistema chaveado pôde ser estudado apenas verificando propriedades de alguns conjuntos do espaço de estado e a factibilidade de um conjunto de desigualdades matriciais lineares. / This work presents an extension of the invariance principle for continuous time switched systems. This extension is useful to obtain estimates of the attractor and basin of attraction for switched systems composed by a finite number of subsystems, which are obtained by using a common auxiliary function or multiple auxiliary functions which play the same hole as the Lyapunov function. The main feature of these new results are that the common auxiliary function or the multiple auxiliary functions can be positive in some sets and are used to analyze the asymptotic behavior of the switching solution. Results for switched systems with parametric uncertainties were also obtained. The estimates of the attractor and basin of attraction does not depend on the uncertain parameter. Analysing the auxiliary function along the solutions of the convex combination of the subsystems, estimates of the attractor and basin of attraction for switched systems with subsystems which are not necessarily ultimately bounded were given. This last result can not avoid the fast switching, then the switched solution may not exist for all time. This difficulty was overcome with the use of the theory of discontinuous systems to guarantee the existence of the switching system solution for all time. Furthemore, using a T-S fuzzy model approach, the asymptotic behavior of the switched solution could be analyzed only by checking properties of some sets and the feasibility of a set of linear matrix inequalities.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4244.pdf: 1071959 bytes, checksum: 6ba82849d82a8316bf2d47e4273770cb (MD5) Previous issue date: 2011-03-02 / Euterpe edulis is a very important palm tree from the Brazilian Atlantic Forest due to its ecological and economic role. However, due to the indiscriminate overexploitation its populations has been reducing greatly. This study aimed to characterize the conservation status of a E. edulis population in a fragment of Atlantic Forest at Southern Bahia. We monitored this population along 5 running years in a 0.8 hectare. Environmental variables were also collected to test which factors could affect plant development and projection matrices analysis were performed to estimate the population growth rate and sensibility. The results showed that population s density is lower if compared with others studies. We verified a decrease in the seedling s recruitment over years, which were attributed to fragmentation side-effects, such as microclimate changes and / or reproductive isolation or inbreeding depression. We also observed that the low rate of transition from stages 1 to 2, represents a bottleneck for the population growth. These results emphasize the urgency of more long-term studies on the population ecology and genetic of E. edulis and also management strategies to promote the sustainability of such natural populations. / Euterpe edulis é uma das espécies de maior importância ecológica e econômica na Mata Atlântica brasileira. Apesar de a espécie possuir características que favorecem o manejo sustentável, a exploração predatória gerou um cenário de populações naturais severamente reduzidas. Este estudo procurou caracterizar o atual estado de conservação de uma população no sul da Bahia. Para tanto foi definido um bloco amostral 0,8 hectare, onde foi monitorada uma população de E. edulis, dividida em seis estágios de desenvolvimento. Foram geradas matrizes de projeção para verificar a tendência atual de conservação da população e variáveis ambientais foram analisadas para inferir sobre como tais fatores podem afetar o desenvolvimento da espécie. Os resultados mostraram que a densidade da população encontrada nesse estudo é menor que a relatada em outros estudos já realizados com a espécie. Verificou-se também a diminuição abrupta no recrutamento de plântulas a cada ano, o que foi atribuído a algum efeito colateral da fragmentação florestal, tal como alterações microclimáticas, e/ou efeitos do isolamento reprodutivo, como a depressão endogâmica. A lenta transição do estágio jovens 1 para jovens 2 se mostrou como principal gargalo ao crescimento populacional, o que sugere a necessidade de estudos sobre a redução na fecundidade. Ambientes com maior homogeneidade de dossel propiciaram maior crescimentos em jovens 2. Propõe-se que a produção e manutenção de mudas em viveiros até a idade de um ano, seguida de plantio em áreas próximas às bordas de clareiras, possa diminuir a mortalidade dos estágios iniciais e garantir maior êxito na perpetuação das populações de Euterpe edulis no sul da Bahia.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-05T13:16:57Z No. of bitstreams: 1 SIRLENE TRAJANO ALVES - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2012..pdf: 543242 bytes, checksum: 8ace2f30dc5a59df9bafcf55b8e7147b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-05T13:16:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SIRLENE TRAJANO ALVES - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2012..pdf: 543242 bytes, checksum: 8ace2f30dc5a59df9bafcf55b8e7147b (MD5) Previous issue date: 2012-03 / O tema central desta dissertação é a descrição das identidades polinomiais graduadas da álgebra Mn(K). Métodos diferentes são empregados conforme a característica do corpo: se Char K = 0, à descrição das identidades graduadas se reduz a descrição das identidades multilineares, o que foi feito no Capítulo 2, onde são descritas as identidade de Mn(K) com uma classe ampla de graduações elementares; se Char K =p>0 e K é in nito, a descrição das identidades graduadas é reduzida à descrição das identidades multi-homogêneas, que torna o problema mais difícil, e técnicas como a construção de álgebras genéricas são necessárias. No Capítulo 3 são descritas as identidades Z e Zn-graduadas de Mn(K) para um corpo in nito K. / The main theme of this dissertation is the description of the graded polynomial identities of the algebra Mn(K). Diferent methods are used depending on the characteristic of the field: if Char K = 0, the description of the graded identities is reduced to the description of the multilinear graded identities, what was done in Chapter 2, where the identities of Mn(K) are described for a wide class of elementary gradings; if Char K =p>0 and K is in nite, the description of the graded identities is reduced to the study of the multi-homogeneous identities, wich makes it harder, and techniques such as the construction of generic algebras are necessary. In Chapter 3 the Z and Zn-graded identities of Mn(K) are described for an infinite field K

Orientador: Prof. Dr. Victor Augusto Fernandes de Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2017. / Este trabalho apresenta uma aplicação das Desigualdades Matriciais Lineares (ou Linear Matrix Inequalities, ou ainda LMI), para o controle robusto de uma aeronave F-16, através de um algoritmo que garante o fator de amortecimento para o sistema em malha fechada. É apresentada a modelagem dinâmica do sistema em questão com base no estado da arte e são apresentados dois modelos simplificados para realização da aplicação dessa teoria de controle. Os resultados dos testes mostram que os ajustes de zero e ganho são suficientes para garantir desempenho e estabilidade robusta com relação a diversos pontos de operação pré-definidos. Essa é uma das principais características das LMI¿s, que são ferramentas matemáticas amplamente aplicadas em teoria de controle, que possibilitam o tratamento simultâneo de vários requisitos de desempenho e robustez. A técnica utilizada é a de alocação de pólos, que tem como objetivo alocar os pólos do sistema em malha fechada em uma região específica do plano complexo. Resultados dos testes utilizando os modelos dinâmicos lateral e longitudinal da aeronave F-16 são apresentados, discutidos e comparados. / This work presents an application of Linear Matrix Inequalities (LMI) for the robust control of an F-16 aircraft through an algorithm that ensures the damping factor for the closed-loop system. It shows the dynamic modeling of the system in question based on the state of the art and presents two simplified models to perform the application of control theory. The test results show that the zero and gain settings are sufficient to ensure robust performance and stability with regard to several pre-defined operating points. This is one of the main characteristics of LMI¿s, which are mathematical tools widely applied in control theory, which allow the simultaneous treatment of several performance and robustness requirements. The technique used is the pole placement, which aims to allocate the system closed-loop poles in a specific region of the complex plane. Results of tests using the dynamic lateral and longitudinal models of F-16 aircraft are presented and discussed and compared.

Submitted by TIAGO VERONESE ORTUNHO null (tiagoveronese@yahoo.com.br) on 2016-02-12T15:21:25Z No. of bitstreams: 1 dissertação_Tiago Veronese Ortunho.pdf: 9888051 bytes, checksum: daa0017b5f72b209761888978c268823 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-02-15T11:22:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ortunho_tv_me_ilha.pdf: 9888051 bytes, checksum: daa0017b5f72b209761888978c268823 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T11:22:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ortunho_tv_me_ilha.pdf: 9888051 bytes, checksum: daa0017b5f72b209761888978c268823 (MD5) Previous issue date: 2015-12-21 / Nesta dissertação apresentam-se o princípio de funcionamento do motor de indução trifásico em regime permanente abordando os ensaios necessários para obtenção de seus parâmetros e as diferentes possibilidades de variação de velocidade. A partir disso, efetuou-se uma análise da modelagem dinâmica do motor, enfocando nas transformações de eixos, além de analisar os tipos de controle, escalar, vetorial direto e indireto (orientado pelo fluxo do rotor, pelo fluxo do estator e pelo fluxo do entreferro) e o controle direto de torque. Também se abordou os conversores CC - CA utilizados para o acionamento do motor de indução trifásico, juntamente com suas principais metodologias de modulação. Fez-se uma revisão do estado da arte dos sistemas de acionamento e controle mais estudados nos últimos anos sobre o assunto. Após, estudou-se os conceitos de estabilidade quadrática proposto por Lyapunov, juntamente com o controle H∞, os quais foram a base para o desenvolvimento de controladores robustos projetados no trabalho com desigualdade matriciais lineares (em inglês Linear Matrix Inequalities (LMIs)). Desenvolveram-se cinco tipos de controladores robustos com LMIs: o robusto, com taxa de decaimento (para sigma 1 e 10), H∞, H∞ com D-Estabilidade e H∞ com D-Estabilidade e realimentação da integral do erro de saída sendo que em todos o motor de indução trifásico foi orientado pelo fluxo do rotor. Os controladores foram projetados para quatro diferentes configurações, sendo considerados, primeiro caso - variação da velocidade (5 rad/s até a nominal); segundo caso - variação da velocidade e incerteza na resistência rotórica (3%); terceiro caso - variação na velocidade e incerteza na constante de tempo do rotor (5%); quarto caso - variação na velocidade e incertezas na constante de tempo do rotor (15%) e do estator (10%). Em todos os controladores projetados foram analisadas a resposta no tempo das saídas para uma entrada degrau unitário de distúrbio do torque de carga. Esta análise objetivou avaliar o comportamento do sistema, porém, para emular o sistema com maior fidelidade, foi montado no software Matlab/Simulink uma plataforma que contém o conjunto completo de acionamento, sistema de potência e controle, com alimentação trifásica, retificador de onda completa, barramento CC – CC, conversor CC – CA, motor de indução de indução trifásico e sensores. Esta plataforma possibilita desenvolver diversos testes no acionamento do motor de indução, além de facilitar a implementação e coleta de resultados com outras topologias de controladores. Nesta plataforma foram desenvolvidas simulações para o sistema sem carga e após 1,5 segundos aplicava-se um degrau de carga nominal no motor. Nesta plataforma analisaram-se o sistema em malha aberta com intuito de entender o comportamento do motor e, em malha fechada, foi simulado o sistema para os quatro casos de análise considerando os seis controladores robustos e o sistema com o controle clássico PI. Nas simulações foram observadas diversas formas de onda, as quais foram comparadas com os resultados do sistema em malha aberta e do controle PI. Os melhores resultados foram obtidos para os controladores H∞ com D-Estabilidade e H∞ com D-Estabilidade e realimentação da integral do erro de saída, pois, seguiram a referência de velocidade solicitada com um tempo de estabelecimento relativamente pequeno. Evidencia-se a viabilidade dos controladores e a possibilidade da implementação em bancada e ambiente industrial, os quais proporcionarão maior confiabilidade ao sistema de acionamento. / This research shows the steady state operating principle of triphasic induction motors to approach the tests necessary to obtain their parameters and different speed variation possibilities. After were performed an analysis of the dynamics of motor modeling, focusing on the transformation of axes, and analyzing the types of control, scalar, direct and indirect vector (guided by the rotor flux at the stator flux and flux air gap) and direct torque control. The converters CC – AC used to drive the induction motor are also aborded, along with their main methods of modulation. A review of the state of the art regarding the drives and control systems most studied in recent years on the subject is presented. After were studied the concepts of quadratic stability proposed by Lyapunov, together with the H∞ control, which were the basis for the development of robust controllers based on Linear Matrix Inequality (LMI). In this research were developed five types of robust controllers with LMI: the robust controller, the controller with decay rate (for sigma 1 and 10), H∞ controller, H∞ controller with D- Stability and H∞ controller with D- Stability and feedback the integral of output error, considering in all cases that the triphasic induction motor is driven by rotor flux. The controllers were designed for four different configurations and were considered the first case - the speed variation (5 rad/s up to the rated); second case - the speed variation and uncertainty in the rotor resistance (3%); third case - variations in speed and uncertainty in the rotor time constant (5%); fourth case - variations in speed and uncertainties in the rotor time constant (15%) and the stator (10%). In all researched controllers were analyzed the response time of the outputs for a unit step input load torque disturbance. This analysis aimed to evaluate system behavior, however, for a complete and rigorous analysis of the system, with greater fidelity, was set up in Matlab/ Simulink software a platform that contains the full set of drive, power and control system with three-phase power, full-wave rectifier, bus DC – DC, converter DC – AC, three-phase induction motor and sensors. This platform allows the simulation of various tests with induction motor drive, and also the implementation and result analysis using a broad class of controllers. Simulations of the system without load and considering a nominal engine load step applied after 1.5 seconds are presented. In this program were analyzed the open-loop system with the aim of understanding the motor behavior, and the closed loop system was simulated considering four cases, six robust controllers and the classic PI controller. The simulations display the waveforms of triphasic current and the line voltage of the MIT, the triggers for inverter drive, currents and voltages of the direct-axis and quadrature, the electromagnetic torque and speed. The best results were obtained for the H∞ controllers with D-Stability and H∞ with D-Stability and feedback of the integral of output error. The feedback system with this controller tracked the speed reference with a small setting time. Based on this results it is possible the application of this control technique in industrial environments.