Fechar
Metadados

@MastersThesis{Bigot:2015:AbPaOt,
               author = "Bigot, Pierre Gaston",
                title = "Abordagem de pareto para a otimiza{\c{c}}{\~a}o multiobjetivo do 
                         desempenho de um controlador SDRE aplicado a um sistema n{\~a}o 
                         linear",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2015",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2015-04-10",
             keywords = "controle SDRE, bra{\c{c}}o rob{\'o}tico rotativo 
                         r{\'{\i}}gido-flex{\'{\i}}vel, controle n{\~a}o linear, 
                         otimiza{\c{c}}{\~a}o multiobjetivo, fronteira de Pareto, control 
                         SDRE, rotative flexible beam, nonlinear control, multiobjective 
                         optimization, areto's border.",
             abstract = "Este trabalho tem como objetivo principal o estudo do controlador 
                         baseado na Equa{\c{c}}{\~a}o de Riccati Dependente do Estado 
                         (SDRE); um Regulador Quadr{\'a}tico Linear (LQR) adaptativo que 
                         permite considerar as n{\~a}o linearidades do sistema controlado. 
                         A fim de usar este controlador, desenvolve-se um modelo 
                         matem{\'a}tico n{\~a}o linear de um bra{\c{c}}o rob{\'o}tico 
                         rotativo com haste flex{\'{\i}}vel aplicando a 
                         formula{\c{c}}{\~a}o Lagrangiana. O deslocamento 
                         flex{\'{\i}}vel do bra{\c{c}}o rob{\'o}tico {\'e} modelado 
                         usando o m{\'e}todo dos modos assumidos e o amortecimento 
                         estrutural faz uso da teoria de Rayleigh. Os objetivos de controle 
                         s{\~a}o m{\'u}ltiplos: controlar a posi{\c{c}}{\~a}o angular 
                         do bra{\c{c}}o e minimizar as deforma{\c{c}}{\~o}es 
                         flex{\'{\i}}veis da haste. Via simula{\c{c}}{\~o}es 
                         computacionais, obt{\'e}m-se o mapa de desempenho do sistema que 
                         mostra todos os desempenhos que o controlador SDRE pode atingir. 
                         Depois, um algoritmo de ordena{\c{c}}{\~a}o permite obter a 
                         fronteira de Pareto que representa o conjunto dos desempenhos 
                         {\'o}timos. Por outro lado, analisando a influ{\^e}ncia dos 
                         termos das matrizes peso no desempenho do sistema, mostra-se que 
                         {\'e} poss{\'{\i}}vel obter desempenhos {\'o}timos usando 
                         somente um n{\'u}mero reduzido de termos para regular o 
                         controlador SDRE. Com base nesta an{\'a}lise, desenvolve-se uma 
                         lei que permite obter os valores das matrizes peso diretamente em 
                         fun{\c{c}}{\~a}o de um requisito de desempenho. Por {\'u}ltimo, 
                         s{\~a}o usadas matrizes peso dependentes do estado para mostrar 
                         que isso permite melhorar ainda mais o desempenho do sistema. A 
                         partir dos resultados obtidos, verifica-se que o controlador SDRE 
                         permite obter um melhor desempenho do que o LQR, n{\~a}o somente 
                         porque ele considera as n{\~a}o linearidades do modelo, mas 
                         tamb{\'e}m porque o seu ajuste {\'e} mais flex{\'{\i}}vel. 
                         ABSTRACT: The main objective of this work is to study the State 
                         Dependent Riccati Equation (SDRE) regulator; an adaptive Linear 
                         Quadratic Regulator (LQR) which allows to deal with the non 
                         linearities of the system to be controlled. In order to use this 
                         controller, a nonlinear mathematical model of a flexible rotatory 
                         beam is built through the Lagrangian formulation. The flexible 
                         displacement is modelled using the assumed modes theory and a 
                         structural damping is added applying the Rayleigh technique. There 
                         are two main objectives related to control: the first one is to 
                         control the hub angular position and the second one is the need to 
                         minimize flexible displacements of the robotic harm. Doing 
                         computational simulations, it is possible to draw the performance 
                         map of the system which map all SDRE reachable performances. Then, 
                         a sorting algorithm enables to get the Paretos border which 
                         represents the set of optimal performances. On the other hand, 
                         analyzing the influence of the weight matrixes terms, it is shown 
                         that it is possible to get the Paretos border performances using 
                         only a few terms of the SDRE weight matrixes. On the basis of this 
                         analysis, a law enabling to get weight matrixes values in function 
                         of a required performance is developed. Last of all, state 
                         dependent weight matrixes are used to show that they can improve 
                         the system performance. Based on the results, it turned out that 
                         the SDREs performance is better than the LQRs one, not only 
                         because it can deal with non linearities, but also because its 
                         design is more flexible.",
            committee = "Prado, Antonio Fernando Bertachini de Almeida (presidente) and 
                         Souza, Luiz Carlos Gadelha de (orientador) and Ricci, Mario Cesar 
                         and Kuga, H{\'e}lio Koiti and Martins Filho, Luiz de Siqueira",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Pareto approach for performance multiobjective optimization of a 
                         SDRE regulator applied to a nonlinear system",
             language = "pt",
                pages = "138",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3J69U48",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34P/3J69U48",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "25 nov. 2020"
}


Fechar