Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/27534

Type: Tese
Title: Monitoring strategies in adaptive sliding mode control and event-triggered extremum seeking
Other Titles: Estratégias de monitoramento no controle de modo deslizante adaptativo e busca de extremos acionada por eventos
Author(s)/Inventor(s): Rodrigues, Victor Hugo Pereira
Advisor: Hsu, Liu
Co-advisor: Oliveira, Tiago Roux de
Abstract: Esta tese propõe estratégias de monitoração para o controle por modo deslizante adaptativo e a busca extremal acionada por eventos. Os novos controladores por modos deslizantes (SMC) e por vetor unitário (UVC) utilizam realimentação de saída para uma classe de sistemas não-lineares e podem lidar com incertezas paramétricas e perturbações (des)casadas com majorantes desconhecidos. A convergência em tempo finito do erro de rastreamento para uma vizinhança predefinida da origem do sistema em malha fechada é provada com garantia de desempenho transitório e em regime permanente. A novidade do resultado está na combinação de duas eficientes ferramentas de adaptação: funções de monitoração e de barreira. Resultados de simulação incluindo a aplicação em um sistema de frenagem antibloqueio (ABS) e um guindaste ponte rolante ilustram as vantagens das estratégias adaptativas propostas. Finalmente, considerando mapas estáticos, esta tese propõe esquemas acionados por eventos para busca extremal escalar e multivariável. Enquanto a busca de extremal permite que a saída de um mapa não-linear seja mantida dentro de uma vizinhança de seu extremo, a estratégia de acionamento por eventos é responsável por executar aperiodicamente a lei de controle através de um mecanismo de monitoração. Condições para o acionamento estático e dinâmico são desenvolvidas. Integrando a teoria de estabilidade de Lyapunov com o método da média para sistemas descontínuos, um procedimento sistemático de projeto e análise de estabilidade é desenvolvido. Os benefícios das novas estratégias de controle são apresentados através de resultados de simulação consistentes, que comparam as abordagens de acionamento estático e dinâmico.
Abstract: This thesis proposes monitoring strategies for adaptive sliding mode controllers and event-triggered extremum seeking. The new adaptive sliding mode and unit vector controllers use output feedback for a class of nonlinear systems and can deal with parametric uncertainties and (un)matched disturbances with unknown upper bounds. Finite-time convergence of the tracking error to a predefined neighborhood of the origin of the closed-loop system is proved with guaranteed transient and steady-state performance. The novelty of our result lies on two important adaptation tools: monitoring and barrier functions. Simulation results including the application to Anti-lock Braking System and Overhead-crane to illustrate the advantages of the proposed adaptive control strategies. Finally, based on static maps, this thesis proposes event-triggered schemes for both scalar and multivariable extremum seeking. While the extremum seeking allows the output of a nonlinear map to be held within a vicinity of its extremum, the eventtriggered strategy is responsible to execute the control task aperiodically by using a monitoring mechanism. Static and dynamic triggering condition are developed. Integrating Lyapunov and averaging theories for discontinuous systems, a systematic design procedure and stability analysis are developed. Illustration of the benefits of the new control method are presented using consistent simulation results, which compare the static and the dynamic triggering approaches.Também disponível on-line.
Keywords: Controle por modo deslizante adaptativo
Controle por vetor unitário
Controle eletrônico
Sistemas de controle por realimentação
Sistema de frenagem antibloqueio
Radiação de frenagem
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::MEDICAO, CONTROLE, CORRECAO E PROTECAO DE SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Jun-2022
Publisher country: Brasil
Language: eng
Right access: Acesso Aberto
Citation: RODRIGUES, Victor Hugo Pereira. Monitoring strategies in adaptive sliding mode control and event-triggered extremum seeking. 2022. 159 f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.
Appears in Collections:Engenharia Elétrica

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