Dissertations / Theses on the topic 'Controle adaptativo por modelo de referência'

Este trabalho apresenta uma estratégia de controle digital baseada em um algoritmo adaptativo por modelo de referência aplicável a uma classe de sistemas lineares contínuos, cujas dinâmicas não são completamente conhecidas, e que estão submetidas a erros de modelagem e perturbações externas. O algoritmo adaptativo empregado, que consiste basicamente em manter constantes os parâmetros do controlador digital por N períodos de amostragem, é desenvolvido a partir da teoria de estabilidade de Lyapunov. Espera-se que a planta controlada tenha um desempenho satisfatório para os casos de ausência ou de presença de erros de modelagem e perturbações externas, e que seja capaz de resolver o problema da perda instantânea de persistência uma vez que a atualização paramétrica integra os valores dessas variáveis de excitação em intervalos de tempo de largura N. A partir da proposta do algoritmo adaptativo, é efetuado um rigoroso estudo teórico da estabilidade e da robustez do sistema de controle, de forma a permitir a aplicação dos conceitos desenvolvidos a sistemas similares, emprestando-lhes dessa forma um caráter de generalidade. Para a convergência paramétrica é necessário requerer que o sinal de entrada de referência externa seja persistentemente excitante (ou suficientemente rico), o que conduz ao vetor regressor da planta controlada também persistentemente excitante. No intuito de ilustrar os resultados alcançados, são apresentadas simulações da planta controlada na ausência e na presença de erros de modelagem e perturbações externas.

A crescente complexidade do controle dos processos industriais vem exigindo sistemas de controle cada vez mais precisos, confiáveis e versáteis. No sentido de atender a estas exigências, algoritmos diversos de controle e estimação, tais como: técnicas de controle adaptativas, preditivas, estimação paramétrica, filtros de Kalman, observação de estados, etc. têm sido desenvolvidas, simuladas e implementadas com relativa facilidade nos modernos sistemas digitais. Este trabalho propõe uma estratégia de controle em redes Fieldbus usando controle adaptativo por modelo de referência através de variáveis de estado, para resolver sistemas complexos. O algoritmo de controle proposto é composto por um observador de estados trabalhando em conjunto com um esquema de controle adaptativo por modelo de referência. As malhas de controle no Fieldbus consistem em um conjunto de blocos funcionais padrões existentes, conectados aos novos blocos funcionais propostos e desenvolvidos de acordo com as especificações da norma Fieldbus Foundation. Este algoritmo de controle realiza os cálculos de maneira distribuída entre os dispositivos da rede Fieldbus, implicando em várias vantagens, tais como: a) perda do supervisório não implica na perda do algoritmo de controle, b) menor tráfego de dados na rede, c) algoritmo de controle que não depende do tempo de processamento do computador. Os resultados dos testes obtidos são apresentados e demonstraram um alto grau de precisão, destacando-se a estabilidade e aplicabilidade do algoritmo proposto.
The rising complexity of the industrial control processes has been claiming more and more accurate, reliable and versatile control systems. Attempting to satisfy this demand, several control and estimation systems algorithms, such as adaptive and predictive techniques, parametric estimation, Kalman filtering, state observation, have been designed, simulated and implemented with relative easiness in the modern digital systems. This work proposes a new control strategy in Fieldbus networks, using adaptive control techniques through state variables, to solve complex systems. The proposed control algorithm is based on an states observer concurrently working with a reference model adaptive control scheme. The modified Fieldbus network consists of a set of standard function blocks, connected to the proposed new function blocks. These new function blocks comply with the specifications of the Fieldbus Foundation norm. This control algorithm accomplishes its calculation in a distributed way among the fieldbus devices. This operating feature results in some advantages, such as: any failure in the supervisory system does not imply in the loss of the control algorithm, b) a lower data transmission in the network, c) control algorithm that does not depend on the processing time of the computer. The obtained results corroborate with the expected advantages of the proposed algorithm, in terms of high degree of accuracy, stability and applicability.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
This works presents a Robust Variable Structure Model Reference Adaptive Control scheme denoted VS RMRAC. In this adaptive control strategy, each parameter of the control law is obtained by the sum of two other adaptive terms. One of them is associated with the RMRAC algorithm, while the other is composed of an adaptive gain rated by an approximated sign function, being associated with the VS controller. The conventional RMRAC has the property of robustness with respect to certain types of unmodeled dynamics, while the conventional VS improves the system performance and can use certain information about the plant uncertainties to attain a sliding surface and invariance of the states of the closed loop plant with respect to these uncertainties. The main motivation for combining the RMRAC and VS schemes is to obtain an adaptive control strategy with composite properties, namely, robustness and fast response, which are conflicting each other in conventional adaptive algorithms. The method of combination was already proposed in the literature, however, unlike the original proposal, the adaptation laws are modified to cope with the effect of the unmodeled dynamics, which are by hypothesis, of multiplicative and additive types. The modification includes normalization for robustness with respect to such dynamics. For the discrete time case it is also necessary a modification on the error equation for causality of the adaptive algorithm. This modification implies a suitable adaptive algorithm, designed according to the Gradient approach. The stability proofs are stated for the continuous time case, as well as for the discrete time case. The performance of the overall controller can be verified quantitatively, from the analysis of the robust stability, as well as qualitatively, from simulations and analysis of experimental results. Regarding to the last, the performance of the RMRAC and VS RMRAC algorithms are tested for the current control of an Active Power Filter connected in parallel with the grid. Once the filter is connected to the grid, its is subject to parametric uncertainties, unmodeled dynamics and disturbances. Besides, the references for the compensation currents are complex waveforms, including several harmonic components of low order. For these reasons, stability and performance are mandatory in applications of Active Power Filters and this system was elected to experimentally test the performance of the VS RMRAC adaptive algorithm.
Este trabalho apresenta um Controle Adaptativo Robusto de Estrutura Variável por Modelo de Referência denotado VS RMRAC (do inglês, Variable Structure Robust Model Reference Adaptive Control ). Para obter esta estratégia de controle adaptativa, cada parâmetro da lei de controle é obtido pela soma the duas outras parcelas adaptativas. Uma delas é associada ao algoritmo de controle RMRAC, enquanto a outra é composta de um ganho adaptativo multiplicando uma função sinal aproximada, e é relacionada com o controlador VS. O RMRAC convencional tem a propriedade de robustez com respeito a determinada classe de dinâmicas não modeladas, enquanto que o VS convencional possui rápida resposta e pode ser projetado para garantir a invariância dos estados da planta em malha fechada, a partir do conhecimento de determinados limites de incerteza da planta. Deste modo, a principal motivação da combinação é obter um controlador adaptativo com propriedades de ambos os esquemas de controle, ou seja, robustez e rápida resposta, que são conflitantes entre si em algoritmos adaptativos convencionais. O método de combinação utilizado já havia sido proposto na literatura, porém, diferentemente da proposta original, as leis de adaptação são modificadas para considerar o efeito das dinâmicas não modeladas, que são por hipótese, dos tipos multiplicativa e aditiva. A modificação para robustez com respeito as dinâmicas não modeladas utiliza normalização da entrada da lei de adaptação. Para o caso discreto, é também necessária uma modificação na equação do erro para tornar o algoritmo de controle causal. Esta modificação implica num algoritmo adaptativo que é projetado com base no método Gradiente. As provas de estabilidade são desenvolvidas para os casos contínuo e discreto. O desempenho do controlador pode ser verificado quantitativamente, a partir da análise da estabilidade robusta, ou qualitativamente, a partir de resultados experimentais. Com relação a este último, o desempenho dos algoritmos de controle RMRAC e VS RMRAC são testados para o controle de corrente de um Filtro Ativo de Potência conectado em paralelo na rede elétrica. Deste modo, este é um sistema sujeito à variações paramétricas, dinâmicas não modeladas e distúrbios. Além disso, as referências de corrente de compensação são formas de onda complexas, incluindo várias componentes harmônicas resultantes do processo de comutação de cargas não lineares. Por estas razões, estabilidade e desempenho são características necessárias em aplicações de Filtros Ativos de Potência a este sistema foi escolhido para a verificação experimental do algoritmo de controle VS RMRAC.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-05-02T22:45:42Z No. of bitstreams: 1 PedroYochinoriGushiken_DISSERT.pdf: 3706178 bytes, checksum: dc201d9731df110652d243e6cf760cf1 (MD5)
Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-05-07T21:32:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PedroYochinoriGushiken_DISSERT.pdf: 3706178 bytes, checksum: dc201d9731df110652d243e6cf760cf1 (MD5)
Made available in DSpace on 2018-05-07T21:32:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PedroYochinoriGushiken_DISSERT.pdf: 3706178 bytes, checksum: dc201d9731df110652d243e6cf760cf1 (MD5) Previous issue date: 2018-01-31
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Neste trabalho mostramos a técnica de estimação de parâmetros para plantas lineares invariantes no tempo conhecida como adaptação de segundo nível baseada em múltiplos modelos de identificação por regressão linear, tanto para o caso de uma planta de ordem 1 quanto para o caso de uma planta de ordem n onde apenas a entrada e a saída da planta estão disponíveis para medição (SISO). Propomos uma modificação na lei adaptativa da adaptação de segundo nível baseada no acúmulo de informações do transitório. Em todos os casos verificamos por simulação que as estimativas entregues pela adaptação de segundo nível convergem muito mais rapidamente para os valores corretos que as estimativas entregues por modelos de identificação individuais e que a modificação proposta aumenta a velocidade e suaviza a convergência das estimativas. Aplicamos a adaptação de segundo nível com base em modelos de identificação por regressão linear atualizados pelo método do gradiente ao problema do controle adaptativo por modelo de referência (MRAC) de uma planta SISO de ordem 1 e ao caso de uma planta de ordem n e grau relativo unitário, este caso com o gradiente normalizado. Resultados de simulação mostram que o sinal de controle gerado com adaptação de segundo nível produz melhores resultados de rastreamento do modelo de referência quando comparada aos modelos de identificação individuais. Além disso, comparamos o MRAC indireto baseado em adaptação de segundo nível ao Controle Adaptativo por Modelo de Referência e Estrutura Variável (VS-MRAC).
In this dissertation we demonstrate the concept of second level adaptation as a parameter estimation method based on multiple linear regression identification models for the case of a plant of order unity, and the case of a plant of order n with single input and output available for measurement (SISO). We propose a modified form of the adaptive law for second level adaptation based on integration of transient information. In all cases simulation studies show that the estimates reach their true values faster with second level adaptation compared to individual identification models and that the proposed modification is even faster and also smoother in this regard. We apply second level adaptation based on linear regression identification models updated through the gradient method to the problem of model reference adaptive control (MRAC) in the case of an order 1 plant and the case of an order n and relative degree one SISO plant, in this case with normalized gradient method. Simulation results show that the control signal generated with second level adaptation yields better results of model reference tracking compared to individual identification models. We also compare the indirect MRAC based on second level adaptation to the variable structure model reference adaptive control (VS-MRAC) scheme.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
This work proposes two vector control schemes for permanent magnet synchronous motors. They are destined to speed and position control, respectively, and are based on a control law called VS-RMRAC. Not being yet applied to the electric machines control, the VS-RMRAC control law presents robustness features that are potentially advantageous from the point of view of the closed loop PMSM dynamics. It also presents well established design and robust stability conditions, which makes its digital implementation easier. Both control structures are described and its respective design methods are presented. From simulation results, the behavior and performance of both structures are analyzed in face of load disturbances and parameter uncertainties. The speed control scheme and its simulation results are validated experimentally. This scheme is digitally implemented with fixed-point arithmetic using a TMS320F2812 DSP. Both schemes with its potentialities and limitations are then discussed.
Este trabalho propõe duas estratégias de controle vetorial para motores síncronos a ímãs permanentes (MSIP s). Destinam-se ao controle de velocidade e de posição, respectivamente, e são baseados em uma lei de controle chamada VS-RMRAC. Não tendo sido aplicado ainda ao controle de máquinas elétricas, a lei de controle VS-RMRAC apresenta características de robustez que são potencialmente vantajosas do ponto de vista da dinâmica em malha fechada de MSIP s. Também apresenta condições de projeto e estabilidade robusta bem estabelecidas para o tempo discreto, o que facilita sua implementação digital. Ambas as estruturas de controle são descritas e suas respectivas metodologias de projeto são apresentadas. A partir de resultados de simulação, o comportamento e desempenho de ambas são analisados frente a perturbações de carga e incertezas paramétricas. O esquema de controle de velocidade e seus resultados de simulação são validados experimentalmente. Este esquema é implementado digitalmente com aritmética de ponto fixo utilizando DSP TMS320F2812. As potencialidades e limitações de ambos os esquemas são, por fim, discutidos.

Submitted by Marcos Samuel (msamjunior@gmail.com) on 2017-02-09T12:08:18Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Luis Carlos Moreno.pdf: 1851298 bytes, checksum: f9907551df010d1d88bf2f0c7996d153 (MD5)
Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-09T14:46:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Luis Carlos Moreno.pdf: 1851298 bytes, checksum: f9907551df010d1d88bf2f0c7996d153 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-02-09T14:46:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Luis Carlos Moreno.pdf: 1851298 bytes, checksum: f9907551df010d1d88bf2f0c7996d153 (MD5)
Para modelar o problema, é usada a abordagem de Euler-Lagrange. A qual se aplicou a um kit experimental nomeado Ball-Balancer, de modo que pudera-se obter um conjunto de equações dinâmicas que representem, no espaço de estados, seu comportamento dinâmico completo. Algumas suposições foram feitas sobre a situação experimental para evitar assim uma excessiva complexidade e ter que lidar posteriormente com fortes não linearidades que tornarem ao modelo num caso de estúdio difícil de aplicar. Um esquema de controle adaptativo direto é aplicado a um kit Ball-Balancer, usado como planta não linear. A estabilidade do sistema em malha fechada, e o seu desempenho no rastreamento são discutidos sob o enfoque de Lyapunov, também a obtenção de uma lei de controle adequada, assumindo parâmetros conhecidos, posteriormente, utilizando a mesma metodologia foi obtido um conjunto de equações de adaptação de parâmetros que procuram precisão no seguimento do sinal, em presença de não linearidades desconhecidas. A aplicabilidade e funcionamento do algoritmo de controle desenvolvido é implementado por meio de simulação, utilizando Matlab e Simulink para executar o controlador não linear sob uma abordagem de Controle Adaptativo por Modelo de Referência (MRAC), obtendo alguns resultados satisfatórios, como a teoria prever.

Este trabalho apresenta o projeto de um sistema de controle baseado no método do modelo de referência que pode ser usado em aeronaves de estabilidade variável. Sistemas de controle deste tipo são um dos pré-requisitos para se fazer simulações em vôo. Foram projetados um controlador a malha aberta baseado no método de Erzberger e um controlador a malha fechada baseado no método de Wu. Com relação ao método de Wu foram propostas duas modificações descritas na tese. É verificado que a lei de controle a malha aberta faz a maior parte da ação de controle, enquanto a lei de controle a malha fechada é usada para compensar efeitos de incertezas na dinâmica da aeronave hospedeira e de distúrbios externos. A metodologia de projeto de leis de controle utilizada em que há a atuação conjunta de leis de controle em malha aberta e de leis de controle em malha fechada gerou resultados satisfatórios no rastreamento da resposta de um modelo de referência e é considerada eficiente para o projeto de leis de controle de aeronaves de estabilidade variável.

This Doctorate Thesis concerns optimum control of flexible aircraft. Models of a conceptual flexible aircraft are developed for control applications. A general model following problem via output feedback is developed and applied to the conceptual aircraft. The models are determined for 3 aircraft variants with increasing flexibility. The aerodynamics of flexible body is given by the Doublet Lattice method. The dynamics of the flexible structure is obtained via modal superposition. Controllability measures, given from control amplitude and rate constraints, are evaluated. Stabilization of flexible modes is performed via static output feedback. Control channels are defined with support of modal controllability and observability indexes. These applications contribute to determine the configuration of control surfaces. In order to treat the control of flexible aircraft, a rigid body approximation is proposed as the reference model. A general problem is posed, that consists in the determination of an optimum quadratic nonlinear output feedback for nonlinear plant and reference model, in order to approximate the input-output behavior of the reference model, for given performance outputs. Novel optimum and sub-optimum results, involving time variant and invariant linear state and output feedback and nonlinear time invariant output feedback, via neural networks, are developed. All these results are applied to the nonlinear model of conceptual aircraft and respective linear approximation, with comparisons among them. The efficiency and efficacy of the results are shown, and the importance of the nonlinear control is evidenced.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
This work presents the development of a novel digital acceleration controller for sinusoidal vibration tests using switching-mode AC power source (ACPS) fed electrodynamic vibration machines. The proposed scheme is based on the interaction of two control loops: one for the shaker's acceleration regulation and another for the ACPS output voltage control. A robust model reference adaptive algorithm (RMRAC) is used in the voltage control loop. To reduce the effects caused by the plant's parameters variations as well harmonic vibrations and resonances of the test specimen, the acceleration feedback controller is augmented with a feedforward and a robust controller. Experimental results show that the proposed system is capable to achieve excellent acceleration reference tracking performance and robustness in the closed loop control from 20 Hz to 200 Hz. Investigations shall be performed to evaluate the response of this scheme when controlling vibrations as fast as 2000 Hz. A specific instrumentation system has been developed to feedback the electrodynamic vibration machine's acceleration. The proposed solution employs piezoelectric accelerometers, voltage mode preamplifiers, circuit for signal conditioning, analog to digital conversion and filtering. A study concerning the commonly used vibration measurement techniques and the design procedure, simulation, implementation and experimental results are described in detail.
Esse trabalho apresenta o desenvolvimento de um novo tipo de controlador digital de aceleração para ensaios com vibrações senoidais em máquinas de vibra ção eletrodinâmicas supridas por fontes de potência CA com comutação. O esquema proposto é baseado na interação entre duas malhas de controle: uma para regulação de aceleração da máquina de vibração e outra para ajuste da tensão de saída da fonte de potência CA. Um algoritmo adaptativo robusto por modelo de referência (RMRAC) é utilizado na malha de controle de tensão. Os efeitos de variações paramétricas existentes na planta bem como de vibrações harmônicas e ressonâncias do objeto ensaiado são minimizados com o uso de um controlador feedforward e um controlador feedforward robusto na malha de aceleração. Resultados experimentais demonstram que o sistema proposto é capaz de garantir excelente rastreamento da aceleração de referência e robustez em malha fechada entre 20 Hz e 200 Hz, necessitando ainda de investigação para controle de vibrações tão rápidas quanto 2000 Hz. A realimentação da aceleração da máquina é realizada com o desenvolvimento de uma instrumentação adequada a esse fim. A solução proposta utiliza acelerômetros piezoelétricos, pré-amplificadores modo tensão, circuito para condicionamento de sinais, conversão analógico-digital e filtragem. Um estudo sobre as principais técnicas utilizadas em medições de vibrações bem como a metodologia de projeto, simulação, implementação e testes experimentais são descritos detalhadamente.

Durante a criação de novas tecnologias, as fases experimentais sempre tiveram uma grande importância, antecipando problemas que venham a existir com o produto desenvolvido e explicitando diferenças existentes entre a teoria e a prática. No ramo aeronáutico, especialmente no que envolve aeronaves de médio e grande porte, tais experimentos podem significar um risco financeiro muito alto, visto que tais aeronaves possuem um custo demasiado elevado. Tal fato impõe barreiras para o desenvolvimento, por exemplo, de novas e sofisticadas leis de controle para tais aeronaves, devido ao risco que existe de se perder a mesma durante um teste. Este projeto nasce da idéia de se utilizar aeronaves menores ou VANTs para tais testes, aplicando-se uma malha de controle interna que forçaria a dinâmica da aeronave menor e mais barata a se comportar de maneira idêntica, ou muito próxima, da aeronave original. O controle a ser testado poderia então ser aplicado nesse novo sistema, e os testes seriam realizados utilizando o VANT, que representa uma fração do custo da aeronave de grande porte, barateando o custo de novos desenvolvimentos. O projeto proposto utiliza a estrutura definida por Kreisselmeier para tal controle por modelo de referencia, utilizando um controle robusto para aproximar mais a resposta obtida da desejada em casos de modelos imprecisos do VANT em questão. O projeto é feito através de minimizações de normas, e validado com simulações não lineares em diversos pontos do envelope de vôo das aeronaves utilizadas.

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:07:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IsaelCJ_DISSERT.pdf: 3710521 bytes, checksum: ffcd6197d140a1f366f43dd76204f72c (MD5) Previous issue date: 2013-02-05
Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior
With the technology progess, embedded systems using adaptive techniques are being used frequently. One of these techniques is the Variable Structure Model- Reference Adaptive Control (VS-MRAC). The implementation of this technique in embedded systems, requires consideration of a sampling period which if not taken into consideration, can adversely affect system performance and even takes the system to instability. This work proposes a stability analysis of a discrete-time VS-MRAC accomplished for SISO linear time-invariant plants with relative degree one. The aim is to analyse the in uence of the sampling period in the system performance and the relation of this period with the chattering and system instability
Com o avanco da tecnologia, sistemas embarcados utilizando t?cnicas adaptativas est?o sendo utilizados com mais frequencia. Uma dessas t?cnicas ? o Controlador adaptativo por Modelo de Referencia e Estrutura Variavel (VS-MRAC). A implementa??o dessa t?cnica em sistemas embarcados, requer a considera??o de um per?odo de amostragem que se n?o for levado em considera??o, pode afetar de maneira negativa a performance do sistema e at? mesmo lev?-lo a instabilizacao. Este trabalho prop?e uma an?lise de estabilidade do VS-MRAC para o caso discreto para uma planta SISO linear, invariante no tempo, de grau relativo unit?rio. O objetivo ? analisar a influ?ncia do per?odo de amostragem no desempenho do sistema, e a rela??o desse per?odo com o fen?meno de "chattering" e instabiliza??o do sistema

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:54:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JosenaldeBO.pdf: 1494350 bytes, checksum: 7c76ccebcfe52ebc97b3be9b7982ebd0 (MD5) Previous issue date: 2007-12-14
In this thesis, it is developed the robustness and stability analysis of a variable structure model reference adaptive controller considering the presence of disturbances and unmodeled dynamics. The controller is applied to uncertain, monovariable, linear time-invariant plants with relative degree one, and its development is based on the indirect adaptive control. In the direct approach, well known in the literature, the switching laws are designed for the controller parameters. In the indirect one, they are designed for the plant parameters and, thus, the selection of the relays upper bounds becomes more intuitive, whereas they are related to physical parameters, which present uncertainties that can be known easier, such as resistances, capacitances, inertia moments and friction coefficients. Two versions for the controller algorithm with the stability analysis are presented. The global asymptotic stability with respect to a compact set is guaranteed for both cases. Simulation results under adverse operation conditions in order to verify the theoretical results and to show the performance and robustness of the proposed controller are showed. Moreover, for practical purposes, some simplifications on the original algorithm are developed
Nesta tese ? desenvolvida a an?lise de estabilidade e robustez ? din?mica n?o modelada e ?s perturba??es externas de um controlador adaptativo por modelo de refer?ncia e estrutura vari?vel aplicado a plantas incertas, monovari?veis, lineares e invariantes no tempo com grau relativo unit?rio. O projeto de tal controlador ? baseado na abordagem indireta do controle adaptativo. Na abordagem direta, j? amplamente conhecida na literatura, as leis chaveadas s?o projetadas diretamente para os par?metros do controlador. Na abordagem indireta, as mesmas s?o projetadas para os par?metros da planta e, conseq?entemente, o dimensionamento das amplitudes dos rel?s torna-se mais intuitivo, tendo em vista estarem associadas a par?metros f?sicos, os quais apresentam incertezas que podem ser conhecidas mais facilmente, tais como resist?ncias, capacit?ncias, momentos de in?rcia e coeficientes de atrito. S?o apresentadas duas vers?es para o algoritmo do controlador, sendo suas an?lises de estabilidade desenvolvidas, assim como resultados de simula??o sob condi??es de opera??o adversas para verificar os resultados te?ricos obtidos e ilustrar o desempenho e a robustez do controlador proposto. A estabilidade assint?tica global com respeito a um conjunto compacto ? garantida em ambos os casos. Adicionalmente, para fins de aplicabilidade pr?tica, s?o desenvolvidas algumas simplifica??es no algoritmo original

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-17T19:09:02Z No. of bitstreams: 1 LeonardoRodriguesDeLimaTeixeira_TESE.pdf: 6182637 bytes, checksum: c0f128df6a82ac1c65297b549b093019 (MD5)
Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-17T22:07:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LeonardoRodriguesDeLimaTeixeira_TESE.pdf: 6182637 bytes, checksum: c0f128df6a82ac1c65297b549b093019 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-03-17T22:07:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeonardoRodriguesDeLimaTeixeira_TESE.pdf: 6182637 bytes, checksum: c0f128df6a82ac1c65297b549b093019 (MD5) Previous issue date: 2016-07-27
Neste trabalho, ? proposto o Controlador em Modo Dual Adaptativo Robusto Indireto (IDMARC), o qual une as boas caracter?sticas transit?rias e de robustez t?picas dos Sistemas a Estrutura Vari?vel, mais especificamente do Controlador Adaptativo por Modelo de Refer?ncia e Estrutura Vari?vel Indireto (IVS-MRAC), com um sinal de controle suave em regime permanente, t?pico dos Controladores Adaptativos convencionais, como o Controlador Adaptativo por Modelo de Refer?ncia Indireto (IMRAC). Por fazer uso da abordagem indireta, ele proporciona uma maneira mais intuitiva de realizar o projeto do controlador, baseado nos par?metros f?sicos da planta, tais como: resist?ncias, momentos de in?rcia, capacit?ncias, dentre outros. An?lises de estabilidade, baseadas na Teoria de Lyapunov, s?o apresentadas tanto para o caso ideal quanto considerando perturba??o limitada na entrada da planta, al?m de resultados de simula??o. Adicionalmente, neste trabalho tamb?m ? proposto o Controlador Adaptativo Bin?rio por Modelo de Refer?ncia Indireto (IB-MRAC), o qual foi precursor da ideia de um controlador que pode atuar tanto como IMRAC quanto como IVS-MRAC, a partir de ganhos adaptativos fixos definidos na fase de projeto.
In this work the Indirect Dual Mode Adaptive Robust Controller (IDMARC) is proposed, which combines the good typical transient and robustness properties of Variable Structure Systems, more specifically of Indirect Variable Structure Model Reference Adaptive Controller (IVS-MRAC), with a smooth control signal in steady-state, typical of conventional Adaptive Controllers, as Indirect Model Reference Adaptive Controller (IMRAC). Due to use the indirect approach it provides a more intuitive controller design, based on physical plant parameters, as resistances, inertia moments, capacitances, etc. Lyapunov-based stability analysis and simulation results are presented for the ideal case and considering bounded input disturbance. Furthermore, in this work it is also proposed the Indirect Binary Model Reference Adaptive Controller (IB-MRAC), which introduced the idea of such mixed controller, whose behavior as IMRAC or IVS-MRAC can be selected depending on fixed adaptive gains defined in the design.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OdailsonCO_DISSERT.pdf: 807518 bytes, checksum: 6b1541fcc8435e2f642b214f2496487c (MD5) Previous issue date: 2011-07-28
Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico
An alternative nonlinear technique for decoupling and control is presented. This technique is based on a RBF (Radial Basis Functions) neural network and it is applied to the synchronous generator model. The synchronous generator is a coupled system, in other words, a change at one input variable of the system, changes more than one output. The RBF network will perform the decoupling, separating the control of the following outputs variables: the load angle and flux linkage in the field winding. This technique does not require knowledge of the system parameters and, due the nature of radial basis functions, it shows itself stable to parametric uncertainties, disturbances and simpler when it is applied in control. The RBF decoupler is designed in this work for decouple a nonlinear MIMO system with two inputs and two outputs. The weights between hidden and output layer are modified online, using an adaptive law in real time. The adaptive law is developed by Lyapunov s Method. A decoupling adaptive controller uses the errors between system outputs and model outputs, and filtered outputs of the system to produce control signals. The RBF network forces each outputs of generator to behave like reference model. When the RBF approaches adequately control signals, the system decoupling is achieved. A mathematical proof and analysis are showed. Simulations are presented to show the performance and robustness of the RBF network
Neste trabalho, ser? apresentada uma t?cnica alternativa para o desacoplamento e controle de sistemas n?o lineares. A estrat?gia de desacoplamento proposta est? baseada numa rede neural RBF (Radial Basis Functions) combinada com o controle adaptativo por modelo de refer?ncia. A t?cnica ? aplicada no controle do modelo de um gerador s?ncrono, cujas vari?veis de sa?da s?o o ?ngulo de carga e o fluxo concatenado no enrolamento de campo. O sistema do gerador s?ncrono ? acoplado, ou seja, a mudan?a numa das vari?veis de entrada do sistema altera mais de uma vari?vel de sa?da. A rede RBF realizar? o desacoplamento do sistema, fazendo o controle de forma independente de cada uma das sa?das. Tal estrat?gia n?o exige conhecimento dos par?metros do sistema e observa-se um comportamento est?vel da rede RBF, tanto na presen?a de incertezas na modelagem, como de perturba??es no sistema. Ser? mostrada a simplicidade da aplica??o da t?cnica e do projeto da rede RBF. Os pesos, que interligam as camadas oculta e de sa?da da rede, s?o ajustados utilizando uma lei adaptativa em tempo real. Essa lei adaptativa foi desenvolvida pelo m?todo de fun??es de energia de Lyapunov. O sistema de controle e desacoplamento faz uso dos sinais filtrados da sa?da do gerador e dos sinais dos erros entre as sa?das do gerador e as sa?das do modelo refer?ncia. Assim, atrav?s dos sinais de controle aplicados pela rede RBF, cada sa?da do sistema do gerador ? for?ada a se comportar conforme uma din?mica desejada, dada pelo modelo de refer?ncia. Quando a rede RBF aproxima adequadamente os sinais de controle, o desacoplamento do sistema ? alcan?ado. Os resultados do desempenho da estrat?gia ser?o apresentados atrav?s de simula??es. Tamb?m ser? mostrada a prova matem?tica de estabilidade do sistema em malha fechada para o caso escalar

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-04-15T20:05:32Z No. of bitstreams: 1 RenataLeirosRomano_DISSERT.pdf: 1008486 bytes, checksum: f2d46f6f630afa5c5fa1d8dd0dd5b332 (MD5)
Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-04-19T23:10:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RenataLeirosRomano_DISSERT.pdf: 1008486 bytes, checksum: f2d46f6f630afa5c5fa1d8dd0dd5b332 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-04-19T23:10:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RenataLeirosRomano_DISSERT.pdf: 1008486 bytes, checksum: f2d46f6f630afa5c5fa1d8dd0dd5b332 (MD5) Previous issue date: 2015-06-23
Os geradores s?ncronos, predominantes nos sistemas de gera??o de energia el?trica, devem fornecer valores de tens?o e frequ?ncia constantes para que seja obtida uma boa qualidade da energia gerada. Por?m, para situa??es em que esses sistemas sofrem gran- des varia??es de carga, h? dificuldade de que sejam mantidos os valores nominais nas sa?das do gerador devido ?s incertezas param?tricas, n?o linearidades e alto grau de aco- plamento entre as vari?veis. Prop?e-se, ent?o, a aplica??o do Controlador em Modo Dual Adaptativo Robusto (DMARC) para o controle do fluxo de campo, em substitui??o aos tradicionais controladores PIs. O DMARC estabelece uma liga??o entre um controlador adaptativo por modelo de refer?ncia (MRAC) e um controlador adaptativo por modelo de refer?ncia e estrutura vari?vel (VS-MRAC), incorporando as vantagens de desempenho transit?rio do controlador VS-MRAC com as propriedades de regime permanente do con- trolador MRAC convencional. S?o feitas an?lises atrav?s de simula??es como forma de verificar o funcionamento do controlador proposto, bem como compar?-lo com o sistema atualmente em uso.
Synchronous machines, widely used in energy generation systems, require constant voltage and frequency to obtain good quality of energy. However, for large load variati- ons, it is difficult to maintain outputs on nominal values due to parametric uncertainties, nonlinearities and coupling among variables. Then, we propose to apply the Dual Mode Adaptive Robust Controller (DMARC) in the field flux control loop, replacing the tradi- tional PI controller. The DMARC links a Model Reference Adaptive Controller (MRAC) and a Variable Structure Model Reference Adaptive Controller (VS-MRAC), incorpora- ting transient performance advantages from VS-MRAC and steady state properties from MRAC. Moreover, simulation results are included to corroborate the theoretical studies.

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:07:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcusVAF.pdf: 586875 bytes, checksum: a12bd0bbfec29a70ab1bd62b33fc064d (MD5) Previous issue date: 2008-10-23
Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior
Resumo
Nesta disserta??o de mestrado ? apresentada uma aplica??o do Controlador Adaptativo por Modelo de Refer?ncia e Estrutura Vari?vel em um Gerador S?ncrono conectado a um barramento infinito, para o controle do ?ngulo de carga e fluxo de campo deste gerador. Uma teoria de desacoplamento ? usada no modelo do Gerador S?ncrono para se obter dois subsistemas, onde o ?ngulo de carga e o fluxo de campo podem ser controlados independentemente. A avalia??o da estrat?gia de controle proposta ser? realizada atrav?s de simula??es para o modelo desacoplado do Gerador S?ncrono. Tamb?m ser? feita uma compara??o com os controladores Proporcional Derivativo aplicado ao Gerador S?ncrono desacoplado e Proporcional Integrativo Derivativo aplicado ao Gerador S?ncrono acoplado, sendo este ?ltimo, o sistema vigente hoje no Brasil. Os resultados das simula??es comprovar?o a efici?ncia e robustez desta estrat?gia de controle

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:47:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 750727 bytes, checksum: 1d1eb8f741a35fb035d4d1eaeb11c309 (MD5) Previous issue date: 2011-02-24
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Respiratory diseases in childhood, particularly pneumonia, are a serious public health problem, since they are directly related to morbidity and mortality of children in Brazil and worldwide. World Health Organization data show that the annual incidence of pneumonia is 156 million new cases, of which 151 million occur in developing countries. Of these, 20 million require hospitalization because of the gravity. This study aims to identify risk factors associated with hospitalization for pneumonia in children between 0 and 2 years old, as well as build a decision model that can explain the occurrence of pneumonia in this age group. This is a case-control study conducted in a referral hospital in João Pessoa PB. The study included 186 children 60 pneumonia cases and 126 controls. We used the chi-square test, and then multivariate analysis using logistic regression model. In the chi-square test, the following variables were considered significant: maternal age, type of delivery, birth weight, breastfeeding, parity, previous hospitalization, reason for hospitalization, vaccination, child care, overcrowding, access to sewage treatment, health unit, type of household and maternal education. In the final decision model, were considered significant the variables previous hospitalization and maternal education as risk factors, and access to vaccination and treatment of sewage as protective factors. These study results corroborate previous studies and provide information for health managers to develop intervention programs on these factors with the aim of reducing morbidity due to pneumonia in children.
As doenças respiratórias da infância, e em especial a pneumonia, constituem-se em um grave problema de saúde pública, pois estão diretamente relacionadas à morbidade e mortalidade de crianças, no Brasil e no mundo. Dados da organização mundial de saúde indicam que a incidência anual de pneumonia é de 156 milhões de casos novos, dos quais 151 milhões ocorrem nos países em desenvolvimento e destes, 20 milhões necessitam internação hospitalar devido à gravidade. Este estudo tem como objetivo identificar fatores de risco associados à internação de crianças com pneumonia na faixa etária entre 0 e 2 anos de idade, bem como construir um modelo de decisão capaz de explicar a ocorrência de pneumonia nesta faixa etária. Trata-se de um estudo caso-controle, realizado em um hospital de referência em João Pessoa-PB. Foram incluídos no estudo 186 crianças, sendo 60 casos de pneumonia e 126 controles. Para análise estatística foram utilizados o teste qui-quadrado e o modelo de regressão logística. O teste qui-quadrado apontou como significativas as variáveis: idade materna, tipo de parto, peso ao nascer, amamentação, paridade, internação anterior, motivo de internação, vacinação, creche, aglomeração, acesso a tratamento de esgoto, unidade de saúde, tipo de domicílio, e escolaridade materna. No modelo de decisão final foram consideradas significativas as variáveis: internação anterior e escolaridade materna como fatores de risco e vacinação e acesso a tratamento de esgoto, como fatores de proteção. Os resultados deste estudo corroboram com estudos anteriores e fornecem informações para que os gestores de saúde desenvolvam programas de intervenção sobre estes fatores com o objetivo de diminuir a morbidade por pneumonia em crianças.

Tese de Doutoramento apresentada à Universidade Federal do Rio Grande do Norte Centro de Tecnologia Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e de Computação
Nesta tese é desenvolvida a análise de estabilidade e robustez à dinâmica não modelada e às perturbações externas de um controlador adaptativo por modelo de referência e estrutura variável aplicado a plantas incertas, monovariáveis, lineares e invariantes no tempo com grau relativo unitário. O projeto de tal controlador é baseado na abordagem indireta do controle adaptativo. Na abordagem direta, já amplamente conhecida na literatura, as leis chaveadas são projetadas diretamente para os parâmetros do controlador. Na abordagem indireta, as mesmas são projetadas para os parâmetros da planta e, conseqüentemente, o dimensionamento das amplitudes dos relés torna-se mais intuitivo, tendo em vista estarem associadas a parâmetros físicos, os quais apresentam incertezas que podem ser conhecidas mais facilmente, tais como resistências, capacitâncias, momentos de inércia e coeficientes de atrito. São apresentadas duas versões para o algoritmo do controlador, sendo suas análises de estabilidade desenvolvidas, assim como resultados de simulação sob condições de operação adversas para verificar os resultados teóricos obtidos e ilustrar o desempenho e a robustez do controlador proposto. A estabilidade assintótica global com respeito a um conjunto compacto é garantida em ambos os casos. Adicionalmente, para fins de aplicabilidade prática, são desenvolvidas algumas simplificações no algoritmo original.
In this thesis, it is developed the robustness and stability analysis of a variable structure model reference adaptive controller considering the presence of disturbances and unmodeled dynamics. The controller is applied to uncertain, monovariable, linear timeinvariant plants with relative degree one, and its development is based on the indirect adaptive control. In the direct approach, well known in the literature, the switching laws are designed for the controller parameters. In the indirect one, they are designed for the plant parameters and, thus, the selection of the relays upper bounds becomes more intuitive, whereas they are related to physical parameters, which present uncertainties that can be known easier, such as resistances, capacitances, inertia moments and friction coefficients. Two versions for the controller algorithm with the stability analysis are presented. The global asymptotic stability with respect to a compact set is guaranteed for both cases. Simulation results under adverse operation conditions in order to verify the theoretical results and to show the performance and robustness of the proposed controller are showed. Moreover, for practical purposes, some simplifications on the original algorithm are developed.