Estabilidade e controle de sistemas lineares variantes no tempo e de sistemas chaveados lineares
Vinicius Foletto Montagner
TESE
Português
(Broch.)
T/UNICAMP M76e
Campinas, SP : [s.n.], 2005.
118p. : il.
Orientador: Pedro Luis Dias Peres
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação
Resumo: Esta tese apresenta contribui»coes para a solucao de problemas de anaalise de estabilidade e de sintese de controladores para sistemas lineares com parametros variantes no tempo pertencentes a um politopo e para sistemas chaveados lineares com funcoes de chaveamento arbitrarias atraves de...
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Resumo: Esta tese apresenta contribui»coes para a solucao de problemas de anaalise de estabilidade e de sintese de controladores para sistemas lineares com parametros variantes no tempo pertencentes a um politopo e para sistemas chaveados lineares com funcoes de chaveamento arbitrarias atraves de condicoes na forma de desigualdades matriciais lineares baseadas em funcoes de Lyapunov. Para sistemas lineares variantes no tempo (caso continuo), sao fornecidas condicoes de verificacao de estabilidade e de computo de custos garantidos H1 quando os parametros pertencentes a um politopo sao supostos incertos e com taxas de variacao limitadas. Para o problema de sintese, supondo que os parametros sao conhecidos em tempo real, sao fornecidas condicoes de projeto de ganhos de realimentacao de estados que variam de forma nao-linear com os parametros e que asseguram a estabilidade com um certo custo garantido H1 para o sistema em malha fechada sujeito a taxas de variacoes parametricas limitadas. No caso de taxas de variacoes parametricas arbitrarias, sao fornecidas condicoes de c^omputo de ganhos que variam de forma linear (caso continuo) ou de forma nao-linear (caso discreto) com os par^ametros, assegurando a estabilidade com requisitos de desempenho H1 para o sistema em
malha fechada. Para sistemas chaveados lineares (casos continuo e discreto), sao fornecidas condicoes para computar ganhos chaveados de realimentacao de estados que resolvem os problemas de estabiliza cao e de controle H1, incluindo especi¯cacoes de alocacao de piolos, permitindo melhorar o desempenho do sistema em malha fechada sujeito a funcoes de chaveamento arbitrarias disponiveis em tempo real. Exemplos numericos incluindo problemas de controle com restri»cao de estrutura, de controle sob falhas de atuadores e uma aplicacao em circuitos eletricos chaveados ilustram como as condi»coes propostas reduzem o conservadorismo nos problemas de analise e de sintese das
classes de sistemas dinamicos sob investigacao Ver menos
malha fechada. Para sistemas chaveados lineares (casos continuo e discreto), sao fornecidas condicoes para computar ganhos chaveados de realimentacao de estados que resolvem os problemas de estabiliza cao e de controle H1, incluindo especi¯cacoes de alocacao de piolos, permitindo melhorar o desempenho do sistema em malha fechada sujeito a funcoes de chaveamento arbitrarias disponiveis em tempo real. Exemplos numericos incluindo problemas de controle com restri»cao de estrutura, de controle sob falhas de atuadores e uma aplicacao em circuitos eletricos chaveados ilustram como as condi»coes propostas reduzem o conservadorismo nos problemas de analise e de sintese das
classes de sistemas dinamicos sob investigacao Ver menos
Abstract: This thesis presents contributions to the solution of problems of stability analysis and control synthesis applied to linear systems with time-varying parameters belonging to a polytope and to switched linear systems subject to arbitrary switching functions using linear matrix
inequality... Ver mais Abstract: This thesis presents contributions to the solution of problems of stability analysis and control synthesis applied to linear systems with time-varying parameters belonging to a polytope and to switched linear systems subject to arbitrary switching functions using linear matrix
inequality conditions based on Lyapunov functions. Concerning linear time-varying systems (continuous-time case), the proposed conditions
assess the problems of stability analysis and computation of H1 guaranteed costs when the parameters belonging to a polytope are supposed to be uncertain with bounded rates of variation. For the problem of synthesis, assuming that the parameters are available in real time, the thesis provides conditions to design state feedback gains which depend nonlinearly on the parameters and assure stability with a given H1 guaranteed cost to the closed-loop system for the case of bounded rates of parametric variations. When the rates of parametric variations are assumed to be arbitrary, the given conditions can determine gains that depend linearly (continuous-time case) or nonlinearly (discrete-time case) on the parameters, assuring stability with H1 performance to the closed-loop system. In the context of switched linear systems (continuous and discrete-time cases), the proposed
conditions are suitable to determine switched state feedback gains that solve the problems of stabilization and H1 control including pole location speci¯cations, allowing to improve the performance of the closed-loop system subject to arbitrary switching functions available in real time. Numerical examples including problems of structurally constrained control, robustness against actuator failures and an application on switched electrical circuits illustrate how the proposed conditions reduce the conservatism of the problems of analysis and synthesis for the classes of dynamic systems under investigation Ver menos
inequality... Ver mais Abstract: This thesis presents contributions to the solution of problems of stability analysis and control synthesis applied to linear systems with time-varying parameters belonging to a polytope and to switched linear systems subject to arbitrary switching functions using linear matrix
inequality conditions based on Lyapunov functions. Concerning linear time-varying systems (continuous-time case), the proposed conditions
assess the problems of stability analysis and computation of H1 guaranteed costs when the parameters belonging to a polytope are supposed to be uncertain with bounded rates of variation. For the problem of synthesis, assuming that the parameters are available in real time, the thesis provides conditions to design state feedback gains which depend nonlinearly on the parameters and assure stability with a given H1 guaranteed cost to the closed-loop system for the case of bounded rates of parametric variations. When the rates of parametric variations are assumed to be arbitrary, the given conditions can determine gains that depend linearly (continuous-time case) or nonlinearly (discrete-time case) on the parameters, assuring stability with H1 performance to the closed-loop system. In the context of switched linear systems (continuous and discrete-time cases), the proposed
conditions are suitable to determine switched state feedback gains that solve the problems of stabilization and H1 control including pole location speci¯cations, allowing to improve the performance of the closed-loop system subject to arbitrary switching functions available in real time. Numerical examples including problems of structurally constrained control, robustness against actuator failures and an application on switched electrical circuits illustrate how the proposed conditions reduce the conservatism of the problems of analysis and synthesis for the classes of dynamic systems under investigation Ver menos
Peres, Pedro Luis Dias, 1960-
Orientador
Bazanella, Alexandre Sanfelice, 1969-
Avaliador
Terra, Marco Henrique
Avaliador
Val, João Bosco Ribeiro do, 1955-
Avaliador
Ferreira, Paulo Augusto Valente, 1958-
Avaliador
Estabilidade e controle de sistemas lineares variantes no tempo e de sistemas chaveados lineares
Vinicius Foletto Montagner
Estabilidade e controle de sistemas lineares variantes no tempo e de sistemas chaveados lineares
Vinicius Foletto Montagner
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