Controle mpc robusto com anti-windup aplicado a sistemas lpv e ltv baseado no algoritmo quasi-min-max com relaxação em lmis
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) |
Texto Completo: | https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/6969 |
Resumo: | This dissertation proposes a new technique to address constrained robust model predictive control (MPC) scheme combined with anti-windup compensator for linear parameter varying (LPV) and linear time-varying (LTV) systems based on a quasi-min-max algorithm with Linear Maxtrix Inequalities (LMI) relaxation. The approach is based on the use of several Lyapunov functions with each one corresponding to a different vertex of the polytopic system modeling. The main advantage of this new approach is the reduced conservativeness compared with others wellknown control techniques. The approach involves an offline design of a robust state observer for LPV and LTV systems with an online MPC algorithm. Also is proposed an offline MPC algorithm based on stabilizing invariant ellipsoids. A numerical example for a LPV system is used to validate the efficiency of the proposed approach. And in the end, the proposed techniques are applied to the LTV boost converter plant showing the good performance of the developed controller for both LPV and LTV systems |
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Controle mpc robusto com anti-windup aplicado a sistemas lpv e ltv baseado no algoritmo quasi-min-max com relaxação em lmisControle preditivo baseado em modeloDesigualdades lineares matriciaisSistemas lineares com parâmetros variáveisSistemas lineares variantes no tempoAnti-windupModel predictive controlLinear matrix inequalityLinear parameter varying systemsLinear time-varying systemsAnti-windupCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis dissertation proposes a new technique to address constrained robust model predictive control (MPC) scheme combined with anti-windup compensator for linear parameter varying (LPV) and linear time-varying (LTV) systems based on a quasi-min-max algorithm with Linear Maxtrix Inequalities (LMI) relaxation. The approach is based on the use of several Lyapunov functions with each one corresponding to a different vertex of the polytopic system modeling. The main advantage of this new approach is the reduced conservativeness compared with others wellknown control techniques. The approach involves an offline design of a robust state observer for LPV and LTV systems with an online MPC algorithm. Also is proposed an offline MPC algorithm based on stabilizing invariant ellipsoids. A numerical example for a LPV system is used to validate the efficiency of the proposed approach. And in the end, the proposed techniques are applied to the LTV boost converter plant showing the good performance of the developed controller for both LPV and LTV systemsEste trabalho propõe uma melhoria para o esquema robusto de controle preditivo baseado modelo (MPC) agrupado com compensador anti-windup com restrições para sistemas lineares com parâmetros variáveis (LPV) e sistemas lineares variantes no tempo (LTV) baseados em um algoritmo quasi-min-max com relaxamento de desigualdades lineares matriciais (LMI). A abordagem é baseada no uso de várias funções de Lyapunov, cada uma correspondendo a um diferente vértice da modelagem politópica do sistema. A principal vantagem desta nova abordagem em relação a outras técnicas bem conhecidas é a redução da conservatividade. A abordagem envolve um projeto offline de um observador de estado robusto para sistemas LPV ou LTV e um algoritmo MPC online. Também é proposto a implementação do MPC offline com elipsóides invariantes de estabilidade. Para mostrar a eficiência das abordagens, exemplos numéricos para o sistema LPV são usados. E ao final as técnicas propostas são aplicadas a planta LTV do conversor boost mostrando assim o bom desempenho do controlador desenvolvido, tanto para sistemas LPV e LTVCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoBrasilCentro de Engenharias - CEUFERSAPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCosta, Marcus Vinícius Silvério025993983280http://lattes.cnpq.br/9147299200917284Oliveira, Leiva Casemiro01626591300http://lattes.cnpq.br/1292601001838768Nogueira, Fabrício Gonzalez80526136200http://lattes.cnpq.br/5826590609995005Rego, Rosana Cibely Batista2022-04-29T15:08:49Z2019-07-252022-04-29T15:08:49Z2019-07-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfRego (2019) (REGO, 2019)https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/6969porREGO, Rosana Cibely Batista. Controle mpc robusto com anti-windup aplicado a sistemas lpv e ltv baseado no algoritmo quasi-min-max com relaxação em lmis. 2019. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica), Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2019.CC-BY-SAhttps://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.pt_BRinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSA2023-10-30T20:28:46Zoai:repositorio.ufersa.edu.br:prefix/6969Repositório Institucionalhttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttps://repositorio.ufersa.edu.br/server/oai/requestrepositorio@ufersa.edu.br || admrepositorio@ufersa.edu.bropendoar:2023-10-30T20:28:46Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false |
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This dissertation proposes a new technique to address constrained robust model predictive control (MPC) scheme combined with anti-windup compensator for linear parameter varying (LPV) and linear time-varying (LTV) systems based on a quasi-min-max algorithm with Linear Maxtrix Inequalities (LMI) relaxation. The approach is based on the use of several Lyapunov functions with each one corresponding to a different vertex of the polytopic system modeling. The main advantage of this new approach is the reduced conservativeness compared with others wellknown control techniques. The approach involves an offline design of a robust state observer for LPV and LTV systems with an online MPC algorithm. Also is proposed an offline MPC algorithm based on stabilizing invariant ellipsoids. A numerical example for a LPV system is used to validate the efficiency of the proposed approach. And in the end, the proposed techniques are applied to the LTV boost converter plant showing the good performance of the developed controller for both LPV and LTV systems |
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