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dc.creatorVedovelli Junior, Nilton-
dc.date.accessioned2026-02-26T20:38:16Z-
dc.date.available2026-02-26T20:38:16Z-
dc.date.issued2025-10-10-
dc.identifier.citationVEDOVELLI JUNIOR, Nilton. Estabilização de sistemas descritores dependentes de parâmetros: aplicação ao controle de um pêndulo invertido. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39458-
dc.description.abstractThis work proposes a methodology for the design of controllers for descriptor systems dependent on time-varying parameters, using linear matrix inequalities (LMIs) as the main tool. In this context, the descriptor matrix can be singular, implying the existence of states described by algebraic equations without free erivatives, or it can be non-singular, in which case the state derivatives are free. The adopted modeling, based on linear parameter-varying (LPV) systems in descriptor form, allows for flexible representation of nonlinear dynamic systems, capturing their variations throughout operation. A distinctive feature of this approach lies in the parametric dependence of the descriptor matrix, which enhances the modeling and control capabilities for these systems. The developed control technique is grounded in Lyapunov stability theory and semidefinite programming to guarantee the system’s asymptotic stability via state feedback. Beyond mere feasibility, performance optimization is incorporated through weighting matrices that balance response speed and control effort. As a case study, the methodology is applied to the control of the rotational inverted pendulum, a classic and challenging control system. Through simulations, three theorems encompassing different LMI formulations are analyzed, highlighting how parameter choices influence feasibility, performance, and dynamic behavior. The results demonstrate the effectiveness and flexibility of the proposal, emphasizing the strategic role of parameter tuning in controller design. Finally, limitations and future work prospects are discussed, including automatic parameter optimization, extension of feasibility regions, and robustness evaluation against disturbances and uncertainties, positioning the approach as a promising foundation for LPV descriptor system control.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectEngenharia elétricapt_BR
dc.subjectAnálise estrutural (Engenharia) - Métodos matriciaispt_BR
dc.subjectSistemas dinâmicos diferenciaispt_BR
dc.subjectElectric engineeringpt_BR
dc.subjectStructural analysis (Engineering) - Matrix methodspt_BR
dc.subjectDifferentiable dynamical systemspt_BR
dc.titleEstabilização de sistemas descritores dependentes de parâmetros: aplicação ao controle de um pêndulo invertidopt_BR
dc.title.alternativeStabilization of parameter dependend descriptor systems: application to the control of an inverted pendulumpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoEste trabalho propõe uma metodologia para o projeto de controladores para sistemas descritores dependentes de parâmetros variantes no tempo, utilizando desigualdades matriciais lineares (LMIs) como ferramenta principal. Nesse contexto, a matriz descritora pode ser singular, o que implica a existência de estados descritos por equações algébricas e sem derivada livre, ou pode ser não singular, caso em que as derivadas dos estados são livres. A modelagem adotada, baseada em sistemas lineares parametricamente variantes (LPV) na forma descritor, permite representar de forma flexível sistemas dinâmicos não lineares, capturando suas variações ao longo da operação. Um diferencial da abordagem consiste na dependência paramétrica da matriz descritora, o que amplia a capacidade de modelagem e controle desses sistemas. A técnica de controle desenvolvida fundamenta-se na teoria da estabilidade de Lyapunov e no uso de programação semidefinida para garantir a estabilidade assintótica do sistema via realimentação de estado. Além da buscar apenas a estabilidade, incorpora-se a otimização de desempenho por minimização de norma por meio da inclusão de matrizes de ponderação que permitem balancear a velocidade de resposta e o esforço de controle. Como estudo de caso, aplica-se a metodologia ao controle do pêndulo invertido rotacional, um sistema clássico e desafiador da área de controle. Por meio de simulações, são analisados três teoremas que contemplam diferentes formulações de LMIs, evidenciando a influência das escolhas dos parâmetros sobre a factibilidade, o desempenho e o comportamento dinâmico do sistema. Os resultados demonstram a eficácia e a flexibilidade da proposta, ressaltando o papel estratégico do ajuste dos parâmetros para o projeto do controlador. Por fim, discutem-se as limitações e possibilidades de trabalhos futuros, incluindo otimização automática dos parâmetros, ampliação da região de factibilidade e avaliação da robustez frente a perturbações e incertezas, consolidando a abordagem como uma base promissora para o controle de sistemas descritores LPV.pt_BR
dc.degree.localCornélio Procópiopt_BR
dc.publisher.localCornelio Procopiopt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/8114961119173161pt_BR
dc.contributor.advisor1Agulhari, Cristiano Marcos-
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/4935395556663775pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Sestito, Guilherme Serpa-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-7808-1758pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/6505194529172170pt_BR
dc.contributor.referee1Agulhari, Cristiano Marcos-
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/4935395556663775pt_BR
dc.contributor.referee2Silva, Emerson Ravazzi Pires da-
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/0797649979829091pt_BR
dc.contributor.referee3Sestito, Guilherme Serpa-
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/6505194529172170pt_BR
dc.contributor.referee4Leite, Valter Junior de Souza-
dc.contributor.referee5Souza, Wesley Angelino de-
dc.contributor.referee5Latteshttps://lattes.cnpq.br/8594457321079718pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
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