Controle em rede de sistemas não-lineares: uma abordagem por modelos Fuzzy Takagi-Sugeno
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Víctor Costa da Silva Campos
Eduardo Nunes Goncalves
Leonardo Antonio Borges Torres
Leonardo Amaral Mozelli
Renato Alves Borges
Eduardo Nunes Goncalves
Leonardo Antonio Borges Torres
Leonardo Amaral Mozelli
Renato Alves Borges
Resumo
O foco principal deste trabalho é propor novas abordagens para o controle em rede de sistemas não lineares descritos por modelos fuzzy Takagi-Sugeno (TS), e levar em conta restrições típicas impostas pela rede, tais como retardo no tempo e limitação da largura de banda. A metodologia adotada para obter condições menos conservadoras segue o padrão dos trabalhos disponíveis na literatura, isto é, faz-se uma escolha apropriada de um Funcional de Lyapunov-Krasovskii (FLK) e aplicamse desigualdades integrais (ou somatórias) nos termos que surgem na derivada (ou diferença) do FLK. A partir da escolha apropriada do FLK, com termos que explicitam a presença do retardo (incerto) induzido pela rede, associada com o uso de novas desigualdades integrais (ou somatórias) para relaxar as parcelas relativas ao retardo no tempo, obtêm-se novas condições de análise e síntese de controladores. A metodologia proposta é avaliada tanto no contexto de sistemas a tempo contínuo quanto a tempo discreto. Para tratar possíveis limitações na capacidade de transmissão de dados ao longo da rede, faz-se uso de um esquema de acionamento por eventos que decide quando novos dados devem ser enviados para a atualização do controle. Um conjunto de experimentos numéricos são apresentados para ilustrarem as possíveis vantagens (e desvantagens) dos métodos propostos.
Abstract
The main focus of this work is to propose new approaches for the networked control for classes of nonlinear systems described by Takagi-Sugeno (TS) fuzzy models, taking into account typical constraints imposed by the network, as networked induced (uncertain) time delay and bandwidth limitation. The methodology adopted to obtain less conservative conditions follows the standard results available, focusing on the appropriate choice of Lyapunov-Krasovskii Functional (FLK) and the application of integral (or summation) inequalities in the terms that derive in the derivative (or difference) of the FLK. With the appropriate choice of FLK, with terms that explain the presence of network-induced (uncertain) delay, associated with the use of new integral (or summation) inequalities to relax the time-delay terms, new analysis and synthesis conditions are obtained. The proposed methodology is evaluated both in the context of continuous time and discrete time systems. In order to deal with possible limitations on bandwidth over the network, an event-triggered scheme is used, which decides when or not, a new data will be sent for the control. Some numerical examples are presented to illustrate the possible advantages (and disadvantages) of the proposed methods.
Assunto
Engenharia elétrica, Desigualdades integrais, Liapunov, Funções de
Palavras-chave
Sistemas de controle em rede, Modelos Fuzzy Takagi-Sugeno, Retardo no tempo, Funcional de Lyapunov-Krasovskii (FLK), Desigualdades integrais (somatórias)