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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.18.2018.tde-22012018-104945
Document
Auteur
Nom complet
Eduardo Fontoura Costa
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 1998
Directeur
Jury
Oliveira, Vilma Alves de (Président)
Mucheroni, Mario Francisco
Piqueira, José Roberto Castilho
Titre en portugais
Uma metodologia de projeto de controladores de ganho programado para sistemas não lineares
Mots-clés en portugais
Controladores de ganho programado
Controle de custo garantido
Desigualdades de matrizes lineares
Sistemas dinâmicos não lineares
Sistemas lineares com incerteza
Resumé en portugais
Neste trabalho apresenta-se um procedimento de projeto para sistemas dinâmicos com não linearidades do tipo setor. Um sistema linear com incerteza estruturada é utilizado para descrever o sistema não linear, permitindo encontrar funções de Lyapunov, subconjuntos do domínio de atração e regiões invariantes do sistema não linear de forma relativamente simples. O controlador de ganho programado utiliza os estados do sistema para chavear controladores lineares robustos em subconjuntos do domínio de atração do sistema em torno do ponto de operação. O procedimento garante a estabilidade do sistema em malha fechada e reduz o conservadorismo que resulta quando uma grande região de atração é considerada. Além disto, também considera-se o problema de transição garantida entre pontos de operação, utilizando um caminho pré especificado no espaço de estado. Para o controle do sistema linear com incerteza, apresenta-se uma técnica de controle de custo garantido utilizando desigualdades de matrizes lineares. Um sistema de suspensão magnética e um sistema de bioxidação microbiana de sorbitol a sorbose são apresentados como exemplos de aplicação do controlador de ganho programado.
Titre en anglais
not available
Mots-clés en anglais
Gain scheduled controllers
Guaranteed cost control
Linear matrix inequalities
Nonlinear dynamical systems
Uncertain linear systems
Resumé en anglais
In this work a gain scheduling controller design procedure for dynamic systems with sector nonlinearities is given. An uncertain linear system with structured uncertainty is used to describe the nonlinear system, yielding an easy way to obtain Lyapunov functions, invariant sets and subsets of the system domain of attraction. The gain scheduling controller proposed uses the system state to switch linear robust controllers in subsets of the system domain of attraction around the operating point. The procedure guarantees the stability ofthe closed loop system and reduces the amount of conservatism that results when a large region of attraction around the operating point is considered. In addition, we also consider the problem of guaranteed transition between operating points by using a pre specified path in the state space for the system operating points. A guaranteed cost control law for uncertain linear systems using linear matrix inequalities is also presented. A magnetic suspension system and a sorbitol to sorbose microbial oxidation system are presented as applications of the gain scheduled controller.
 
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Date de Publication
2018-01-22
 
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