Controle de sistemas lineares incertos por modos deslizantes e observador de alto ganho sem peaking

Abstract

A model-reference variable structure controller based on a high gain observer (HGO) is proposed and analyzed. For single-input-single-output plants with relative degree larger than one, the switching law is generated using the observed state while the modulation function in the control law is generated using signals from state variable filters. With this scheme, global exponential stability with respect to an arbitrarily small residual set is achieved. Moreover, the closed loop system shows no peaking phenomena which could degrade the performance. Experimental results illustrate the good performance obtained with the algorithm in actual conditions. RESUMONeste trabalho, propõe-se um controlador por modelo de referência e modo deslizante baseado em observador de alto ganho. Para plantas monovariáveis com grau relativo maior do que um, a lei de chaveamento é gerada utilizando-se o estado observado, enquanto que a função de modulação da lei de controle utiliza sinais gerados por filtros de estado. Mostra-se que este esquema possui estabilidade global e exponencial em relação a um conjunto residual arbitrariamente pequeno. Além disso, o sistema em malha fechada não apresenta o fenômeno de peaking que pode prejudicar o desempenho. Resultados experimentais ilustram o bom desempenho obtido pelo algoritmo em condições realistas. PALAVRAS-CHAVE:Modo deslizante, estrutura variável, observador de alto ganho, modelo de referência.

Controle por realimentação de saída para sistemas incertos fortemente não-lineares

“…Contudo, o fenômeno de peaking pode ser superado utilizando-se o conceito de tempo de extinção de pico (t e ) (Cunha et al, 2005), onde t e (µ)é definido como a solucão de (a/µ b )e −cte/µ = 1, para cada valor de µ ∈ (0, 1]. Na Seção 6, este conceito será crucial na formulação da lei de controle livre de peaking.…”

“…5.2.3), onde o problema de encontrar limitantes superiores para este foi formulado. Apesar de t e ser desconhecido, utilizando os limitantes superiores conhecidos para os parâmetros incertos da planta (θ ∈ Ω), pode-se obter um limitante superior conhecidot e (µ) ∈ K tal que t e (µ) ≤t e (µ) (Cunha et al, 2005).…”

“…Nosúltimos anos o controle de sistemas incertos tem recebido uma grande atenção. Diferentes estratégias de controle foram desenvolvidas para os problemas de estabilização, regulação e rastreamento, tais como: controle por comutação (Deaecto & Geromel, 2009), controle baseado na realimentação da derivada dos estados (Faria et al, 2009), controle em modo dual adaptativo/robusto (Cunha et al, 2009) e controle baseado em observador de alto ganho (Cunha et al, 2005;El'youssef et al, 2007;El'youssef et al, 2008).…”

Integrated design & control of a buck boost converter

“…Essentially, sliding mode control computes the value of the manipulated variables that steer the system trajectories toward a surface, or subset of the state space, where the target is located and where the system naturally evolves toward its target (da Cunha et al, 2005).…”

Estudo sobre a garantia de estabilidade em malha fechada com estimação algébrica de derivadas.

“…O controle de sistemas não lineares na topologia observador-controladoré um tema muito atual de pesquisa (Cunha et al 2005 Este trabalho de pesquisa se centra no estudo de uma abordagem alternativa para o projeto de estimação de estados. Esta classe de estimadoresé denominada de estimadores algébricos, os quais não tem natureza assintótica.…”