Estabilidade e estabilização de sistemas LPV amostrados

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Palmeira, Alessandra Helena Kimura
• Orientador(a): Silva Junior, Joao Manoel Gomes da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Saturação; Desigualdades matriciais lineares; Controle preditivo; Sistemas lineares
• Palavras-chave em Inglês: Saturation; LPV systems; Model predictive control (MPC); Linear matrix inequality
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/193976

Este trabalho aborda o problema de controle amostrado de sistemas lineares com parâmetros variantes no tempo (LPV). Assume-se que o controlador LPV é atualizado apenas nos instantes de amostragem e mantido constante entre duas amostragens consecutivas, através de um segurador de ordem zero, enquanto que na planta, os estados e os parâmetros variantes evoluem continuamente no tempo. Assim, são propostas condições quasi-LMIs (desigualdades matriciais lineares) para projeto do controle LPV amostrado por realimentaçãoo de estados para garantir a estabilidade assintótica da origem do sistema em malha fechada, com o intervalo de amostragem periódico ou aperiódico. A abordagem baseia-se em uma modelagem politópica para o sistema LPV em que se assume que os limites de amplitude e de taxa de variação dos parâmetros são conhecidos. Propõe-se um looped-funcional dependente dos parâmetros para considerar os efeitos da amostragem aperiódica. Baseado nesta abordagem, dois problemas específicos são investigados: a rejeição a perturbações L2 em tempo contínuo e a estabilização na presença de saturação em magnitude do sinal de controle. Para o segundo problema, tambémé proposta uma estratégia por controle preditivo baseado em modelo (MPC). A partir das condições quasi-LMIs estabilizantes, são propostos alguns problemas de otimização. Os sistemas LPV também são utilizados para representar a dinâmica de uma classe de sistemas não-lineares, neste caso, chamam-se de sistemas quasi-LPV e o parâmetro variante depende do estado. Contudo, geralmente o sistema quasi-LPV modela apenas localmente a dinâmica do sistema, assim, neste trabalho considera-se uma regiãoo de validade para o modelo. Assim, para uma classe de sistemas nãolineares descritos por modelos quasi-LPV, propõem-se condições estabilizantes por meio da abordagem por looped-funcional, a qual permite considerar um modelo em tempo contínuo do sistema e uma lei de controle amostrada. Ademais, a modelagem fuzzy Takagi-Sugeno tambémé estudada neste caso, que pode ser vista como um caso particular de sistemas quasi-LPV. São propostos também problemas de otimização: maximizar o limite superior do intervalo de amostragem para um dado conjunto de condições iniciais admissíveis; ou maximizar uma estimativa da região de atração da origem dados os limites do intervalo de amostragem.