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Título: Implementação de um controlador com Ganho escalonado variantes no tempo em uma dinâmica ball-and-beam e em uma aeronave de asa móvel
Título(s) alternativo(s): Implementation of a time-varying gain scheduling controller in a ball-and-beam dynamic and in a moving wing aircraft
Autor(es): Silva, Anderson Machado da
Orientador(es): Agulhari, Cristiano Marcos
Palavras-chave: Sistemas não-lineares
Sistemas lineares de controle
Aeronaves
Nonlinear systems
Linear control systems
Airships
Data do documento: 25-Jul-2024
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Cornelio Procopio
Citação: SILVA, Anderson Machado da. Implementação de um controlador com ganho escalonado variantes no tempo em uma dinâmica ball-and-beam e em uma aeronave de asa móvel. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2024.
Resumo: A presente dissertação consiste no estudo e implementação de uma técnica de controle que aplica a estratégia de ganho escalonado, obtido a partir de uma representação linear com parâmetros variantes no tempo de um sistema não linear. Durante a síntese do controlador, a dinâmica de algumas das variáveis de estado são aproximadas para uma representação com parâmetros variantes no tempo, por meio de uma discretização espacial. A construção do controlador assegura a estabilidade, por meio de condições convexas entre o sistema original e o aproximado, atuando através da realimentação de estados. O método conta também com um mecanismo para redução das restrições do espaço de busca, baseado nas relações de adjacências entre os vértices dos politopos. Outra contribuição que o presente trabalho apresenta é o desenvolvimento de novas condições de síntese, com menos restrições em relação ao formato das matrizes, possibilitando assim uma redução de complexidade para resolução numérica do algoritmo computacional. O estudo usa um sistema do tipo ball and beam para experimentos simulados e um emulador de aeronave de asa móvel para os ensaios práticos.
Abstract: The object of study of this dissertation is a control technique that applies the gain scheduling strategy in a linear representation with time-varying parameters of a nonlinear system. During the controller synthesis, the dynamics of some state variables are approximated to a representation with time-varying parameters, by means of spatial discretization. The construction of the controller ensures stability, through convex conditions between the original and the approximate system, performing through state feedback. The method also has a mechanism to reduce the constraints of the search space, based on the adjacency relations between the vertices of the polytopes. Another contribution that this work presents is the development of new conditions, with less constraints in relation to the format of the matrices, thus enabling a reduction in complexity for numerical resolution of the computational algorithm. The study uses a ball and beam system for simulated experiments and a moving wing aircraft emulator as platform for practical tests.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35650
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