Modelagem e controle de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Machado, Erica Regina Marani Daruichi [UNESP]
Data de Publicação: 2003
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/101978
Resumo: Este trabalho aborda o problema de modelagem e controle de uma classe de sistemas não lineares atraves dos modelos fuzzy Takagi-Sugeno (TS). Primeiramente são apresentados dois metodos de modelagem existentes na literatura. O primeiro e um metodo de modelagem exata e o segundo, baseado em modelos locais otimos, e utilizado em todos os desenvolvimentos desta tese. A seguir e proposto um novo metodo para se obter os modelos locais, baseado em Desigualdades Matriciais Lineares (LMIs-Linear Matrix Inequalities), utilizando os modelos locais otimos com novos graus de liberdade e que permitem uma melhor aproximação local do sistema. Novas funções de pertinência, que servem para combinar os modelos locais, são obtidas a partir da solu ção de um problema de otimização (um dos metodos para obter a solução e baseado em LMIs), que tem como objetivo minimizar a norma Euclidiana do erro entre o modelo Takagi-Sugeno e a planta. Um algoritmo para determinar quantos e quais modelos locais devem ser utilizados na aproximação, considerando o m aximo erro de modelagem permitido, e desenvolvido. Este algoritmo tem como parâmetro o erro de modelagem. Um exemplo ilustrativo deste algoritmo e apresentado. Utilizando a modelagem proposta foram desenvolvidos dois novos metodos de projetos de reguladores fuzzy, baseados em LMIs, que consideram o erro de modelagem. No primeiro projeto e utilizado um conjunto de pontos na região de operação considerando somente as componentes do vetor de estado que fazem parte das não-linearidades do sistema e os erros de aproximação das funções nestes pontos. No segundo projeto e utilizada a maxima norma Euclidiana do erro obtido no ponto onde a aproximação e mais de ciente. Estes metodos permitem a construção de modelos fuzzy Takagi-Sugeno, em termos do numero de modelos locais, quando comparados com os metodos descritos na literatura. As tecnicas de projeto propostas tambem permitem a...
id UNSP_bc1d4f5aa03b87e902960094ca213ef5
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/101978
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str 2946
spelling Modelagem e controle de sistemas fuzzy Takagi-SugenoSistemas difusosModelos e construção de modelosControle automaticoSistemas fuzzy Takagi-SugenoEste trabalho aborda o problema de modelagem e controle de uma classe de sistemas não lineares atraves dos modelos fuzzy Takagi-Sugeno (TS). Primeiramente são apresentados dois metodos de modelagem existentes na literatura. O primeiro e um metodo de modelagem exata e o segundo, baseado em modelos locais otimos, e utilizado em todos os desenvolvimentos desta tese. A seguir e proposto um novo metodo para se obter os modelos locais, baseado em Desigualdades Matriciais Lineares (LMIs-Linear Matrix Inequalities), utilizando os modelos locais otimos com novos graus de liberdade e que permitem uma melhor aproximação local do sistema. Novas funções de pertinência, que servem para combinar os modelos locais, são obtidas a partir da solu ção de um problema de otimização (um dos metodos para obter a solução e baseado em LMIs), que tem como objetivo minimizar a norma Euclidiana do erro entre o modelo Takagi-Sugeno e a planta. Um algoritmo para determinar quantos e quais modelos locais devem ser utilizados na aproximação, considerando o m aximo erro de modelagem permitido, e desenvolvido. Este algoritmo tem como parâmetro o erro de modelagem. Um exemplo ilustrativo deste algoritmo e apresentado. Utilizando a modelagem proposta foram desenvolvidos dois novos metodos de projetos de reguladores fuzzy, baseados em LMIs, que consideram o erro de modelagem. No primeiro projeto e utilizado um conjunto de pontos na região de operação considerando somente as componentes do vetor de estado que fazem parte das não-linearidades do sistema e os erros de aproximação das funções nestes pontos. No segundo projeto e utilizada a maxima norma Euclidiana do erro obtido no ponto onde a aproximação e mais de ciente. Estes metodos permitem a construção de modelos fuzzy Takagi-Sugeno, em termos do numero de modelos locais, quando comparados com os metodos descritos na literatura. As tecnicas de projeto propostas tambem permitem a...This work considers the problem of modeling and designing of a class of nonlinear systems represented by Takagi-Sugeno (TS) fuzzy models. Initially, two methods of modeling described in the literature are presented. The rst one, is a method of exact modeling and the second one, based on optimal local models, is utilized in all development in this thesis. A new method, based on LMIs (Linear Matrix Inequalities), to obtain better local models using new degrees of freedom is proposed. New membership functions, that combine the local models, are obtained starting from an optimization problem (one method is based on LMIs), that has as the end to minimize the Euclidian norm of the error between the Takagi-Sugeno fuzzy models and the plant model. An algorithm to nd the number of local models, their operation points and matrices, considering the maximum modeling erros allowed, is presented. This algorithm has as parameter the modeling error and it is illustrated by an example. Taking into account the proposed modeling methods, two new methods of fuzzy regulator designs based on LMIs were proposed, considering the modeling errors. In the rst design a set of points in the region of operation is used considering only the components of the state vector that compound the non-linearities of the system and the modeling error in these points. The second design method used the largest value of the Euclidian norm of the modeling error. These methods allow the construction of reduced TS fuzzy models, in terms of the number of local models, when compared with the methods described in the literature. The speci cation of the decay rate, constraints on control input and output are also described by LMIs. The design and simulations of the new control laws for an inverted pendulum illustrate the studied methods. A comparison between the new design methods and the method of exact modeling showed that the proposed methods allowed simpler controllers and, in ...Universidade Estadual Paulista (Unesp)Teixeira, Marcelo Carvalho Minhoto [UNESP]Assunção, Edvaldo [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Machado, Erica Regina Marani Daruichi [UNESP]2014-06-11T19:31:40Z2014-06-11T19:31:40Z2003-11-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisxvii, 190 p. : il.application/pdfMACHADO, Erica Regina Marani Daruichi. Modelagem e controle de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno. 2003. xvii, 190 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, 2003.http://hdl.handle.net/11449/101978000214486machado_ermd_dr_ilha.pdf33004099080P0875516058014262688799645827788400039052497678011Alephreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESPporinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-08-05T17:59:00Zoai:repositorio.unesp.br:11449/101978Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T17:59Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Modelagem e controle de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno
title Modelagem e controle de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno
spellingShingle Modelagem e controle de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno
Machado, Erica Regina Marani Daruichi [UNESP]
Sistemas difusos
Modelos e construção de modelos
Controle automatico
Sistemas fuzzy Takagi-Sugeno
title_short Modelagem e controle de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno
title_full Modelagem e controle de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno
title_fullStr Modelagem e controle de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno
title_full_unstemmed Modelagem e controle de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno
title_sort Modelagem e controle de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno
author Machado, Erica Regina Marani Daruichi [UNESP]
author_facet Machado, Erica Regina Marani Daruichi [UNESP]
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Teixeira, Marcelo Carvalho Minhoto [UNESP]
Assunção, Edvaldo [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Machado, Erica Regina Marani Daruichi [UNESP]
dc.subject.por.fl_str_mv Sistemas difusos
Modelos e construção de modelos
Controle automatico
Sistemas fuzzy Takagi-Sugeno
topic Sistemas difusos
Modelos e construção de modelos
Controle automatico
Sistemas fuzzy Takagi-Sugeno
description Este trabalho aborda o problema de modelagem e controle de uma classe de sistemas não lineares atraves dos modelos fuzzy Takagi-Sugeno (TS). Primeiramente são apresentados dois metodos de modelagem existentes na literatura. O primeiro e um metodo de modelagem exata e o segundo, baseado em modelos locais otimos, e utilizado em todos os desenvolvimentos desta tese. A seguir e proposto um novo metodo para se obter os modelos locais, baseado em Desigualdades Matriciais Lineares (LMIs-Linear Matrix Inequalities), utilizando os modelos locais otimos com novos graus de liberdade e que permitem uma melhor aproximação local do sistema. Novas funções de pertinência, que servem para combinar os modelos locais, são obtidas a partir da solu ção de um problema de otimização (um dos metodos para obter a solução e baseado em LMIs), que tem como objetivo minimizar a norma Euclidiana do erro entre o modelo Takagi-Sugeno e a planta. Um algoritmo para determinar quantos e quais modelos locais devem ser utilizados na aproximação, considerando o m aximo erro de modelagem permitido, e desenvolvido. Este algoritmo tem como parâmetro o erro de modelagem. Um exemplo ilustrativo deste algoritmo e apresentado. Utilizando a modelagem proposta foram desenvolvidos dois novos metodos de projetos de reguladores fuzzy, baseados em LMIs, que consideram o erro de modelagem. No primeiro projeto e utilizado um conjunto de pontos na região de operação considerando somente as componentes do vetor de estado que fazem parte das não-linearidades do sistema e os erros de aproximação das funções nestes pontos. No segundo projeto e utilizada a maxima norma Euclidiana do erro obtido no ponto onde a aproximação e mais de ciente. Estes metodos permitem a construção de modelos fuzzy Takagi-Sugeno, em termos do numero de modelos locais, quando comparados com os metodos descritos na literatura. As tecnicas de projeto propostas tambem permitem a...
publishDate 2003
dc.date.none.fl_str_mv 2003-11-20
2014-06-11T19:31:40Z
2014-06-11T19:31:40Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv MACHADO, Erica Regina Marani Daruichi. Modelagem e controle de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno. 2003. xvii, 190 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, 2003.
http://hdl.handle.net/11449/101978
000214486
machado_ermd_dr_ilha.pdf
33004099080P0
8755160580142626
8879964582778840
0039052497678011
identifier_str_mv MACHADO, Erica Regina Marani Daruichi. Modelagem e controle de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno. 2003. xvii, 190 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, 2003.
000214486
machado_ermd_dr_ilha.pdf
33004099080P0
8755160580142626
8879964582778840
0039052497678011
url http://hdl.handle.net/11449/101978
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv xvii, 190 p. : il.
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv Aleph
reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808128198945275904