Data-driven static output-feedback control for time-delay systems

Abstract

Esta dissertação apresenta estruturas de controle por realimentação estática de saída baseadas em dados a tempo discreto para sistemas lineares invariantes no tempo e sistemas com retardo no tempo, sujeitos a retardos de entrada variáveis no tempo. O projeto do controlador proposto é baseado em dados de entrada-estado-saída e formulado por meio de condições LMI dependentes do retardo no tempo, derivadas da teoria de estabilidade de Lyapunov-Krasovskii. Uma vantagem fundamental da metodologia é sua capacidade de realizar a síntese de controle sem exigir conhecimento prévio do modelo matemático do sistema. Isso é alcançado evitando transformações de variáveis, restrições de igualdade ou algoritmos iterativos, graças a uma nova representação baseada em dados para sistemas com retardo no tempo em tempo discreto e à aplicação estratégica do Lema de Finsler. Além disso, são desenvolvidos esquemas de rastreamento de referência baseados em dados para sistemas lineares invariantes no tempo com retardos no tempo no estado e na entrada, garantindo a estabilidade assintótica do erro de rastreamento para referências constantes por partes. A eficácia das abordagens propostas é validada por meio de simulações numéricas e implementação experimental em um sistema de rotor-duplo para rastreamento do ângulo de arfagem, demonstrando desempenho adequado tanto em cenários teóricos quanto práticos.