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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16871
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Controle epidemiológico da covid-19 através da teoria de sistemas a estrutura variável e modos deslizantes |
Título(s) alternativo(s): | Epidemiological control of covid-19 through the theory of variable structure systems and sliding modes |
Autor: | Santos, Débora Marques Lopes dos ![]() |
Primeiro orientador: | Oliveira, Tiago Roux de |
Primeiro membro da banca: | Diene, Oumar |
Segundo membro da banca: | Cunha Junior, Americo Barbosa da |
Terceiro membro da banca: | Battistel, Andrei Giordano Holanda |
Resumo: | A epidemia causada pelo recente coronavírus (COVID-19) tem atraído a atenção de diversas áreas de pesquisa. Muitas publicações tentam obter respostas quanto à dinâmica de propagação da infecção uma vez que os resultados da sua disseminação têm sido catastróficos. Um método sistemático para a análise e controle da dinâmica da COVID-19 ´e uma necessidade imediata. Este trabalho propõe um novo modelo matemático SIRDQ considerando leis de controle para as ações governamentais de modo a reduzir os períodos de quarentena, atenuando-se assim as consequências causadas pelo surto da COVID-19. As leis de controle propostas garantem a regulação do número básico de reprodução para um valor desejado, que está diretamente relacionado com a dinâmica de propagação do modelo epidêmico. Considera-se estratégias de controle baseadas na teoria de sistemas a estrutura variável e modos deslizantes devido à sua robustez com relação a incertezas paramétricas e perturbações, assim como encontradas em modelos epidemiológicos. A análise de estabilidade do sistema em malha fechada é rigorosamente apresentada. Simulações mostram que as estratégias de controle empregadas asseguram melhores níveis de isolamento a serem adotados. |
Abstract: | The epidemic caused by the recent coronavirus (COVID-19) has attracted the attention of several research areas. Many publications try to obtain answers regarding the dynamics of the spread of the infection since the results of its dissemination have been catastrophic. A systematic method for the analysis and control of the COVID-19 dynamics is an immediate necessity. This work proposes a new mathematical SIRDQ model considering control laws for the government actions in order to reduce the periods of quarantine and lock-down, thus mitigating the consequences caused by the outbreak. The proposed control laws guarantee the regulation of the basic number of reproduction to a desired value, which is directly related to the propagation of the epidemic model. We consider control strategies based on variable structure systems and sliding modes due to its robustness with respect to parametric uncertainties and disturbances, as found in epidemiological models. The stability analysis of the closed-loop system is rigorously presented. Simulations shows that the employed control strategies assure better levels of isolation to be adopted. |
Palavras-chave: | Engenharia eletrônica Sistemas de controle por realimentação Epidemiologia COVID-19 Dinâmica epidemiológica Controle por modos deslizantes Electronic engineering Feedback control systems Epidemiology COVID-19 Epidemiological dynamics Sliding mode control |
Área(s) do CNPq: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Eletrônica |
Citação: | SANTOS, Débora Marques Lopes dos. Controle epidemiológico da covid-19 através da teoria de sistemas a estrutura variável e modos deslizantes. 2020. 54 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Eletrônica) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16871 |
Data de defesa: | 15-Dez-2020 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Eletrônica |
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Dissertação - Débora Marques Lopes dos Santos - 2020 - Completo.pdf | 3,18 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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