Controle por modos deslizantes para classes de sistemas biológicos e caóticos não-lineares com incertezas
| Autor: | Dansa, Manuchi Martins |
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| Přispěvatelé: | Oliveira, Tiago Roux de, Cunha, José Paulo Vilela Soares da, Battistel, Andrei Giordano Holanda, Cunha Junior, Américo Barbosa da, Leite, Antonio Candea |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
Feedforwardlike systems
Non-linear systems Sistemas Feedforward-like Sliding Mode Control Sistemas Strict-feedback Sistemas não-lineares Feedback control systems Strict-feedback systems Engenharia Eletrônica Controle por Modos Deslizantes Input-State Stability Realimentação de Saída ENGENHARIAS [CNPQ] Sistemas de controle por realimentação Electronic Engineering Output Feedback Estabilidade Entrada-Estado |
| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) instacron:UERJ |
| Popis: | Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:17:34Z No. of bitstreams: 1 Manuchi Martins Dansa.pdf: 1765976 bytes, checksum: b96aed6f214e164430ba6372fa576fef (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:17:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Manuchi Martins Dansa.pdf: 1765976 bytes, checksum: b96aed6f214e164430ba6372fa576fef (MD5) Previous issue date: 2019-07-30 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Nessa dissertação, são propostas estratégias de controle que sejam capazes de estabilizar sistemas incertos, não lineares, monovariáveis, e de grau relativo arbitrário utilizando apenas realimentação de saída. Em especial, deseja-se alcançar a estabilização local ou global de duas classes de sistemas: os sistemas feedforward-like e os sistemas strictfeedback. Para lidar com o problema de incertezas da planta, as leis de controle adotadas serão baseadas no controle robusto por modos deslizantes, tenham elas uma natureza contínua ou chaveada. Além disso, para compensar o grau relativo excedente, é necessário projetar uma variável de deslizamento que seja descrita a partir de uma combinação linear da saída e de suas derivadas. Nesse contexto, surge a necessidade de se utilizar um diferenciador robusto e exato, baseado em modos deslizantes de ordem superior e de ganho fixo. Sendo este ganho dependente do vetor de estado da planta, o uso de observadores da norma em cascata se faz necessário para estimar a parcela desconhecida do estado. Tal estimativa pode ser feita a partir do conhecimento de limitantes superiores e inferiores dos parâmetros incertos do sistema. Desse modo, explorando propriedades ISS (Input-to-State Stable/Stability) dos sistemas em estudo, é possível garantir que os controladores propostos são capazes de estabilizar globalmente ou de regular localmente os sistemas considerados. Sistemas caóticos e biológicos são tomados como aplicações dos algoritmos propostos. Quanto aos sistemas caóticos, é proposto um esquema de comunicação segura a partir da sincronização de osciladores caóticos de um sistema mestre-escravo. No que diz respeito aos sistemas biológicos, deseja-se regular a glicemia em pacientes diabéticos Tipo 1. In this dissertation, control strategies are proposed in order to stabilize uncertain, nonlinear and monovariable systems of arbitrary relative degree in such a way that only output feedback is used. In particular, it is desired to achieve local or global stabilization of two classes of systems: feedforward-like systems and strict-feedback systems. To deal with the plant uncertainty problem, the control laws adopted will be based on robust control by sliding modes, whether these are continuous or switched in nature. In addition, to compensate for the relative excess degree, it is necessary to design a sliding variable that is described from a linear combination of the output and its derivatives. In this context, the need arises to use a robust and exact differentiator, based on sliding modes of higher order and fixed gain. Since this gain depends on the state vector of the plant, the use of observers of the cascade norm is necessary to estimate the unknown portion of the state. Such an estimate can be made from knowledge of upper and lower limiting uncertain system parameters. Thus, by exploiting ISS (Input-to-State Stable / Stability) properties of the systems under study, it is possible to guarantee that the proposed controllers are able to stabilize globally or to regulate locally the considered systems. Chaotic and biological systems are taken as applications of the proposed algorithms. As for chaotic systems, a secure communication scheme is proposed by using the synchronization of chaotic oscillators of a master-slave system. With regard to biological systems, it is desired to regulate blood glucose in Type 1 diabetic patients. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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