Dissertação

Decentralized control and state estimation of linear time-periodic systems EVALUATED

Esta dissertação aborda os problemas de controlo e estimação de estado descentralizados para sistemas lineares periódicos com topologias de rede fixas. O método proposto para abordar estes problemas consiste em utilizar uma técnica de \emph{lifting} de forma a reformular os sistemas periódicos em sistemas lineares e invariantes no tempo, permitindo assim o desenho em tempo discreto recorrendo à dinâmica invariante. A solução para o problema de estimação é formulada como um filtro de Kalman em tempo discreto sujeito a uma restrição de esparsidade no ganho, sendo apresentados dois algoritmos que, baseados na dinâmica invariante, calculam ganhos periódicos em regime estacionário. O problema de controlo é formulado como um problema de optimização de uma função de custo quadrática de horizonte infinito para a dinâmica invariante, sujeito a uma restrição de esparsidade no ganho. Um problema de optimização equivalente, baseado na minimização de uma equação matricial, é apresentado, sendo depois derivado um algoritmo que resolve este problema. O desempenho dos algoritmos apresentados é analisado através de simulações e do método de Monte Carlo considerando três situações diferentes. Em primeiro lugar, estuda-se o caso de um sistema artificial gerado de forma aleatória. Em segundo lugar, é estudado um sistema de quatro tanques de água acoplados. Por fim, analisa-se um sistema com $N$ tanques de água acoplados, de forma a demonstrar a escalabilidade do método proposto.
sistemas periódicos, estimação descentralizada, controlo descentralizado, sistema de tanques acoplados, lifting

Janeiro 12, 2021, 8:30

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Pedro Tiago Martins Batista

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar