Compartilhamento |
|
Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22405
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Controle extremal estocástico na presença de atrasos |
Título(s) alternativo(s): | Extremum seeking in the presence of delays |
Autor: | Silva, Paulo Cesar Souza da |
Primeiro orientador: | Oliveira, Tiago Roux de |
Primeiro membro da banca: | Cunha, José Paulo Vilela Soares da |
Segundo membro da banca: | Pinto, Milena Faria |
Resumo: | O controle extremal pode ser definido como um método adaptativo de otimização em tempo real, que visa determinar o ponto extremo de um mapeamento estático não linear desconhecido. Este trabalho apresenta o Controle Extremal Estocástico baseado nos algoritmos do Gradiente e Newton na presença de atrasos. Da literatura sabe-se que o controle extremal não é robusto à presença de atrasos e quando estes são inseridos em um sistema de malha fechada e simplesmente ignorados, os mesmos restringem severamente a taxa de convergência do sistema como um todo ou levam o sistema à instabilidade. No caso do algoritmo do Gradiente, um novo preditor baseado na estimativa da Hessiana desconhecida será apresentado e incorporado à malha fechada. Para o Algoritmo de Newton, outro novo preditor com uma estimativa da inversa da Hessiana baseada em perturbações senoidais estocásticas (sinais de dither) é incorporado à malha fechada, de modo que a taxa de convergência do controlador em tempo real possa ser especificada pelo projetista. A estabilidade exponencial e convergência a uma pequena vizinhança do ponto de extremo são obtidas. Este resultado é rigorosamente alcançado utilizando a transformação backstepping e teoria da média em sistemas de dimensões infinitas. Exemplos numéricos são apresentados para ilustrar a eficiência das estratégias de controle extremal estocástico propostas em preditor para compensação de atrasos. |
Abstract: | Extremum seeking can be defined as a real-time optimization method, which goal is to determine the extremum point of an unknown nonlinear static map. This work presents the extremum seeking control based on Gradient and Newton algorithms under time delays. From the literature, it is known that the extremum seeking is not robust under delays and when the delays are inserted in the closed-loop system and the delays are ignored, they severely restrict the convergence rate or lead the system to instability. In Gradient algorithm, a new predictor based on unknown Hessian estimate will be presented and incorporated in the closed-loop system. In the Newton algorithm, a new predictor with stochastic sinusoidal perturbations and an average-based estimate of the Hessian's inverse is incorporated in the closed-loop system such that the convergence rate of the controller in real-time can be made user-assignable. Exponential stability and convergence to a small neighborhood of the unknown extremum point can be obtained. This result is rigorously guaranteed by using backstepping transformation and averaging in infinite dimensions. Numerical examples are shown to present the effectiveness of the proposed predictor-based stochastic extremum seeking for time-delay compensation. |
Palavras-chave: | Engenharia eletrônica Sistemas de controle inteligente Algoritmos Processo estocástico Electronic engineering Intelligent control systems Algorithms Stochastic processes |
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: | SILVA, Paulo Cesar Souza da. Controle extremal estocástico na presença de atrasos. 2020. 86 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/1/22405 |
Data de defesa: | 18-Dez-2020 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Eletrônica |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
Dissertação - Paulo Cesar Souza da Silva - 2020 - Completo.pdf | 3,13 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar | |
CRN - Paulo Cesar Souza da Silva - 2020.pdf | 241,24 kB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar Solictar uma cópia |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.