Síntese de controle robusto H∞ de sistemas em tempo discreto lineares invariantes no tempo com dependência polinomial de parâmetros baseada no algoritmo evolução diferencial

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dc.contributor.advisorGonçalves, Eduardo Nunes
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4167566933927576
dc.contributor.authorGontijo, Danielle Silva
dc.contributor.referee1Eduardo Nunes Gonçalves
dc.date.accessioned2023-08-04T12:43:57Z
dc.date.available2023-08-04T12:43:57Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractEsta dissertação trata da síntese de controle robusto H∞ por realimentação de saída estática ou dinâmica para sistemas lineares invariantes no tempo em tempo discreto, dependentes de parâmetros. A síntese de controle robusto é um problema de difícil solução, pois requer resolver um problema de otimização semi-infinita, ou seja, encontrar um controlador ótimo que minimiza o pior caso do desempenho e garante a estabilidade do sistema para o domínio infinito de incertezas. A combinação de modelos politópicos e formulações baseadas em desigualdades matriciais lineares para análise e síntese de sistemas de controle robusto é muito popular, uma vez que é possível transformar o problema de difícil solução em um problema mais simples, verificando apenas os vértices do politopo. Entretanto, existem restrições sobre os problemas que podem solucionar, o custo computacional pode aumentar rapidamente com o número de vértices do politopo, tornando o procedimento computacionalmente inviável, e em alguns casos não é possível encontrar a melhor solução ou até mesmo um controlador robustamente estável. Nesta dissertação é aplicada uma estratégia diferente da usual para resolver o problema de otimização semi-infinita considerando um procedimento iterativo de duas etapas, síntese e análise, em que cada etapa possui problemas de otimização mais fáceis de serem resolvidos. Em ambas as etapas, síntese e análise, é utilizado o método evolução diferencial, um algoritmo de otimização evolutivo de simples implementação, com poucos parâmetros de ajuste, possibilitando encontrar soluções eficientes para vários problemas de otimização, abrangendo problemas multimodais. O procedimento apresentado pode ser aplicado a qualquer tipo de problema de controle considerando controladores com qualquer estrutura e ordem. São apresentados exemplos ilustrativos aplicando o procedimento proposto e outros utilizados na literatura a fim de comparação, em que o método apresentado resulta em melhores soluções em alguns dos exemplos, sendo o único método que pode fornecer um controlador robustamente estável para o último exemplo, considerando os métodos disponíveis na literatura até o presente momento, comprovando a eficiência do procedimento de síntese de controle robusto.
dc.description.abstractotherThis dissertation deals with the robust H∞ control synthesis by static or dynamic output feedback for time-invariant linear systems, discrete time, with dependency on parameters. The robust control synthesis is problem of difficult solution, since it requires solving a semi-infinite optimization problem, that is, finding an optimal controller that minimizes the worst case performance and guarantees the stability of the system for the infinite domain of uncertainty. The combination of polytopic models and formulations based on linear matrix inequalities for analysis and synthesis of robust control systems is very popular, since it is possible to transform the problem of difficult solution into a simpler problem, verifying only the vertices of the polytope. However, there are restrictions on the type of problems that can solve, the computational cost can increase quickly with the number of vertices of the polytope, making the procedure computationally infeasible, and, in some cases, it is not possible to find the best solution or even a controller robustly stable. In this dissertation, it is proposed to apply a strategy different from usual to solve the problem of semi-infinite optimization considering an iterative two-step procedure, synthesis and analysis, in which each stage has problems of optimization easier to be solved. In both steps, synthesis and analysis, the differential evolution method is used, an evolutionary optimization algorithm of simple implementation, with few adjustment parameters, making it possible to find efficient solutions for various optimization problems, covering multimodal problems. The presented procedure can be applied to any type of control problem considering controllers with any structure and order. Illustrative examples will be presented applying the proposed procedure and others used in the literature for comparison, where in the presented method results in better solutions in some of the examples, the only method being able to provide a robustly stable controller for the latter example considering the methods available in the literature up to the present moment, proving the efficiency of the robust control synthesis procedure.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/353
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG / UFSJ
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.subjectControle robusto
dc.subjectControle H [símbolo infinito]
dc.subjectSistemas de controle por realimentação
dc.subjectSistemas de tempo discreto
dc.subjectProgramação (Matemática)
dc.subjectProgramação linear
dc.subjectAlgorítmos genéticos
dc.titleSíntese de controle robusto H∞ de sistemas em tempo discreto lineares invariantes no tempo com dependência polinomial de parâmetros baseada no algoritmo evolução diferencial
dc.typeThesis
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