Projeto de controladores tolerantes a falhas baseados em observador : uma abordagem em faixas de frequência finita

dc.creatorCaio Mariano da Silva Anastácio
dc.date.accessioned2023-04-18T17:14:33Z
dc.date.accessioned2025-09-09T00:44:35Z
dc.date.available2023-04-18T17:14:33Z
dc.date.issued2021-07-30
dc.description.abstractThis work proposes to fill an existing gap in the literature by introducing a methodology to fault-tolerant control based on observer design in predefined frequency ranges with guar- anteed H-infinite performance for continuous-time switched systems. The proposed approach makes use of the states and the estimation fault from the synthesized observer to compose a control law, which ensures effectiveness in rejecting external disturbances and compen- sating for the effects of faults in low, middle and high frequency domains. Furthermore, to ensure the asymptotic stability of the switched system, the switching signal respects the mode-dependent average dwell time (MDADT) condition, ensuring that the system remains a minimum time in each mode and avoiding instabilities concerning arbitrary switching. The problem is structured in such a way that, in closed-loop, the observer and the controller can be synthesized separately. For this purpose, initially, the proposed ob- server is designed to obtain the estimates of states and faults in specific frequency ranges from the generalized Kalman-Yakubovich-Popov lemma. Subsequently, the fault-tolerant controller with H-infinite guaranteed cost is designed, ensuring closed-loop stability for switched systems under MDADT constraints. In both designs, the conditions are described in lin- ear matrix inequalities form. Illustrative examples taken from the literature are used to demonstrate the effectiveness and applicability of the proposed approach.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/52160
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectEngenharia elétrica
dc.subjectTeoria do controle
dc.subject.otherSistemas chaveados
dc.subject.otherControle baseado em observador
dc.subject.otherControle tolerante a falhas
dc.subject.otherEstimação de falhas
dc.subject.otherFrequência finita
dc.titleProjeto de controladores tolerantes a falhas baseados em observador : uma abordagem em faixas de frequência finita
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Luciano Antonio Frezzatto Santos
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3004375048406723
local.contributor.referee1Leonardo Antônio Borges Tôrres
local.contributor.referee1Victor Costa da Silva Campos
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3475646562402459
local.description.resumoEste trabalho propõe preencher uma lacuna existente na literatura com a introdução de uma metodologia para projeto de controle tolerante a falhas com base em observador em faixas de frequência predefinidas com desempenho garantido H-infinito para sistemas contínuos chaveados. A abordagem proposta faz uso dos estados e da falha estimada advindos do observador sintetizado para compor uma lei de controle que assegura eficácia na rejeição de distúrbios externos e na compensação dos efeitos das falhas em domínios de baixa, média e alta frequências. Ademais, para garantir a estabilidade assintótica do sistema chaveado, o sinal de chaveamento respeita a condição de tempo médio de permanência dependente de modo (MDADT), assegurando que o sistema permaneça um tempo mínimo em cada modo e evitando instabilidades referentes ao chaveamento arbitrário. O problema é estruturado de tal forma que, em malha fechada, o observador e o controlador podem ser sintetizados de forma separada. Para tanto, inicialmente, projeta-se o observador proposto para obter as estimativas dos estados e da falha em faixas de frequência específicas a partir do lema de Kalman-Yakubovich-Popov generalizado. Posteriormente, o controlador tolerante a falhas com custo garantido H-infinito é projetado, assegurando estabilidade em malha fechada para sistemas chaveados sob restrições MDADT. Em ambos os projetos, as condições são descritas na forma de desigualdades matriciais lineares. Exemplos ilustrativos retirados da literatura são utilizados para demonstrar a eficácia e a aplicabilidade da abordagem proposta.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

Arquivos

Pacote original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
principal.pdf
Tamanho:
2.8 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format

Licença do pacote

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
license.txt
Tamanho:
2.07 KB
Formato:
Plain Text
Descrição: