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Chaos control using a generalized extended time-delayed feedback method : application to a nonlinear pendulum
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/899267
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Paula, Aline Souza | - |
| Autor(es): dc.creator | Queiroz, Arthur Rodrigues | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2024-10-23T16:04:48Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2024-10-23T16:04:48Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-07-08 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-07-08 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-07-08 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2023-11-30 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48591 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/899267 | - |
| Descrição: dc.description | Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2023. | - |
| Descrição: dc.description | O caos exibe uma riqueza da padrões periódicos com grande sensibilidade a pequenas perturbações. O controle de caos explora essa sensibilidade, e com pequenas perturbações, estabiliza uma de suas inúmeras trajetórias. Este trabalho explora uma generalização do método da Realimentação com Estados Defasados Estendidos (ETDF) para estabilizar órbitas periódicas instáveis (OPIs). Essa generalização considera a matriz de ganhos K completa ao invés da abordagem tradicional com ganho escalar. Um pêndulo não-linear é considerado como sistema para aplicação do método. São selecionadas 3 OPIs para controle, de periodicidades 1, 2 e 3. A determinação dos ganhos do controlador é feita através da estabilidade das OPIs utilizando o expoente de Lyapunov máximo. O ganho 𝐾12 da matriz aumenta a instabilidade do sistema em todos os casos avaliados, sendo desconsiderado. É considerados casos com 2 ganhos combinados, sendo 𝐾11 e 𝐾22, e 𝐾21 e 𝐾22, e o caso com três ganhos 𝐾11, 𝐾21 e 𝐾22. Todas os casos considerados revelam uma maior região de estabilidade quando comparados ao caso escalar, mas com valores de magnitudes semelhantes do expoente de Lyapunov. O desempenho do controlador é avaliado pelas magnitudes de atuação e energia consumida. A possiblidade de migração entre as OPIs selecionadas também é avaliada, mostrando boa flexibilidade de resposta, sendo possível priorizar menores atuações ou consumo energético. Nas implementações do controle sem 𝐾21, é possível transitar entre todas as órbitas conforme a regra de controle, enquanto nas que consideraram esse ganho, a estabilização da OPI de período-1 não é alcançada. | - |
| Descrição: dc.description | Chaos exhibits a richness of periodic patterns with great sensitivity to small disturbances. Chaos control exploits this sensitivity and, with small disturbances, stabilizes one of its countless trajectories. This work explores a generalization of the Extended Time-Delayed Feedback (ETDF) method to stabilize unstable periodic orbits (UPOs). This generalization considers the complete matrix gain K instead of the conventional scalar gain approach. A nonlinear pendulum is chosen as the system for applying the method. Three UPOs, with periodicities 1, 2 and 3, are selected to evaluate the control strategy. The controller gains are evaluated by determining stability through the largest Lyapunov exponent. The matrix term 𝐾12 consistently increases system instability across all evaluated cases, leading to its exclusion for control purposes. Cases involving two parameters with 𝐾11 and 𝐾22, as well as 𝐾21 and 𝐾22, and the three-parameter case comprising 𝐾11, 𝐾21 and 𝐾22 are considered. All combinations considered reveal a broader region of stability for the system compared to the scalar-base approach, but generally with similar magnitudes for the Lyapunov exponent. The actuation of the controller and the corresponding energy consumption are compared for each stabilization scenario. The possibility of migration between the selected UPOs is also evaluated. The results showed good flexibility when using the matrix K, prioritizing the system’s needs, whether with smaller actuations or energy consumption. In the control implementations without 𝐾21, it is possible to transition between all orbits according to the control rule, whereas in those that considered this parameter, the stabilization of the period-1 UPO is not achieved. | - |
| Descrição: dc.description | Faculdade de Tecnologia (FT) | - |
| Descrição: dc.description | Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM) | - |
| Descrição: dc.description | Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | en | - |
| Direitos: dc.rights | Acesso Aberto | - |
| Direitos: dc.rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Pêndulo | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Dinâmica não-linear | - |
| Título: dc.title | Chaos control using a generalized extended time-delayed feedback method : application to a nonlinear pendulum | - |
| Título: dc.title | Controle de caos utilizando método da realimentação com estados defasados estendidos generalizado : aplicação a um pêndulo não-linear | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional – UNB | |
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