Controle cooperativo H2 e Hinf via rede de comunicação : teoria e implementação prática em pêndulos invertidos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Luz Netto, José Lima, 1992-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1633689
Resumo: Orientador: Grace Silva Deaecto
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A ideia é sintetizar o esforço de controle a ser enviado através da rede para o carro, de forma a manter o pêndulo na posição vertical para cima. O projeto de controle leva em conta que o canal de comunicação apresenta largura de faixa limitada e que, a cada intervalo de tempo, apenas um dos sistemas recebe o sinal de controle atualizado, enquanto os demais mantêm a informação previamente recebida. Um dos benefícios desta política de controle é evitar o congestionamento da rede dificultando, assim, a perda de pacotes no canal de comunicação. Assim, um dos nossos principais objetivos é determinar uma estratégia dinâmica de distribuição dos recursos da rede que permite assegurar estabilidade, bem como otimizar índices de desempenho H2 e Hinf. Esta estratégia atua como um coordenador, gerenciando o envio dos sinais de controle entre os sistemas e, matematicamente, é representada por uma regra de comutação. Inicialmente, o sistema mecânico é analisado, modelado e identificado através de técnicas simples de identificação de sistemas. Com um modelo adequado, o projeto da estratégia de controle com comutação, baseado em desigualdades de Lyapunov-Metzler generalizadas, é realizado. Por fim, a técnica de controle proposta é implementada. Os resultados experimentais obtidos mostram a eficiência da metodologia de controle desenvolvidaAbstract: This master thesis treats the control design and practical implementation of switched cooperative networked control of a set of linear time invariant systems. Each of them represents the dynamics of a pendulum mounted on a motor-driven car that moves on a trail. The idea is to synthesize the control effort to be transmitted through the network to act in car in order to maintain the pendulum in the inverted vertical position. The control design takes into account that the communication network presents limited bandwidth and that, at each instant of time, only one of the systems is allowed to receive the updated control signal, while the others must remain with the previously received information. Hence, our main goal is to design a cooperative resource sharing dynamic strategy assuring stability as well as H2 and Hinf performance indexes. This strategy acts as a coordinator managing the sending of control signals among the systems and is mathematically represented by a switching rule. Initially, the mechanical system is analyzed, modeled and identified in a simple and precise manner. With a suitable model, the switching control conception and the technique, which is based on the solution of generalized Lyapunov-Metzler inequalities, are presented. Finally, experimental results and simulations show the efficiency of the adopted control methodologyMestradoMecânica dos Sólidos e Projeto MecânicoMestre em Engenharia Mecânica[s.n.]Deaecto, Grace Silva, 1983-Oliveira, Ricardo Coração de Leão Fontoura deRibeiro, Jean Marcos de SouzaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASLuz Netto, José Lima, 1992-20182018-04-23T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (74 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1633689LUZ NETTO, José Lima. Controle cooperativo H2 e Hinf via rede de comunicação: teoria e implementação prática em pêndulos invertidos. 2018. 1 recurso online (74 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. 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