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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: Electronic engineering
Feedback control systems
Epidemiology
COVID-19
Engenharia eletrônica
Sistemas de controle por realimentação
Epidemiologia
COVID-19
Dinâmica epidemiológica
Controle por modos deslizantes
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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