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Estabilización robusta en tiempo prescrito de sistemas en forma canónica por medio de integración implícita
Robust stabilization of systems in prescribed time in canonical form through implicit integration
Miguel Alfonso Arámbula Barba
Yury Orlov
LUIS TUPAK AGUILAR BUSTOS
Acceso Abierto
Atribución
estabilización, tiempo prescrito, integración implícita
stabilization, prescribed time, implicit integration
Este trabajo aborda la estabilización robusta en tiempo prescrito de sistemas dinámicos lineales en forma canónica, aplicando un enfoque de integración implícita. Este enfoque permite preservar las propiedades esenciales de los controladores en tiempo continuo bajo perturbaciones y ruidos de medición, utilizando esquemas de discretización implícita como el de Euler implícito. La metodología propuesta garantiza la convergencia de los estados del sistema al origen en un tiempo definido de antemano, independientemente de las condiciones iniciales y perturbaciones externas. El principal desafío abordado en la tesis es el diseño de controladores que mantengan sus propiedades de estabilización robusta en un marco de tiempo discretizado. La investigación demuestra que es posible alcanzar una estabilización uniforme en tiempo finito sin la necesidad de aumentar indefinidamente las ganancias del controlador, evitando así problemas de implementación relacionados con ganancias infinitas al acercarse el tiempo prescrito. Además, el estudio incluye análisis numéricos que ilustran la efectividad del enfoque propuesto, mostrando cómo las técnicas de discretización implícita pueden implementarse efectivamente para mantener la robustez y precisión del control en presencia de ruidos y perturbaciones. Se destaca la importancia de seleccionar adecuadamente las ganancias temporales y la estructura del controlador para el desempeño y la factibilidad práctica del sistema controlado en tiempo prescrito.
This work addresses the robust prescribed-time stabilization of linear dynamical systems in canonical form, applying an implicit integration approach. This approach allows preserving the essential properties of continuous-time controllers under disturbances and measurement noise, using an implicit Euler discretization scheme. The proposed methodology guarantees the convergence of the system states to the origin in a prescribed time, regardless of the initial conditions and external perturbations. The main challenge addressed in the thesis is the design of controllers that maintain their robust stabilization properties in a discretized time frame. The research demonstrates that it is possible to achieve stabilization in finite time without the need to increase controller gains indefinitely, thus avoiding implementation problems related to infinite gains as the prescribed time approaches. Additionally, the study includes numerical analyses that illustrate the effectiveness of the proposed approach, showing how implicit discretization techniques can be effectively implemented to maintain control robustness and accuracy in the presence of noise and disturbances. The importance of an appropriate selection of the temporal gains and controller structure to the performance and practical feasibility of the controlled system in prescribed time is highlighted.
CICESE
2024
Tesis de maestría
Español
Arámbula Barba, M.A. 2024. Estabilización robusta en tiempo prescrito de sistemas en forma canónica por medio de integración implícita. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 93 pp.
ELECTROACÚSTICA
Aparece en las colecciones: Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones

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