Título :	Identification, state estimation, and control of a physical bistable duffing oscillator
Autor(es):	Ulises Monodragón Cárdenas
Palabras clave:	Ingeniería y Tecnología Ciencias Tecnológicas Tecnología de la Instrumentación
Fecha de publicación :	30-nov-2023
Editorial :	Universidad Autónoma de Querétaro
Facultad:	Facultad de Ingeniería
Programa académico:	Maestría en Ciencias Línea Terminal Instrumentación y Control Automático
Resumen:	En esta tesis se estudia la identificación, estimación de estados y control de un sistema mecánico no lineal, el sistema utilizado corresponde a un oscilador Duffing biestale forzado. El trabajo desarrollado se compone de cuatro secciones principales, primero, el diseño, construcción y validación de un prototipo experimental, segundo, la estimación de los parámetros del modelo mediante el uso de un algoritmo de identificación, tercero, por medio del uso de un observador se estiman los estados no conocidos del oscilador, cuarto, el control del seguimiento de una trayectoria deseada obtenida de un modelo de referencia. El proceso de identificación se realizó utilizando el método de mínimos cuadrados (LSM) recursivo discreto con factor de olvido. Para obtener la parametrización, necesaria para aplicar el LSM, se aplicaron tres tipos de filtros, en tiempo continuo, tiempo discreto, e integrales. Los resultados se pudieron repetir en varios experimentos, y muestran una correcta estimación de los parámetros del sistema. La validación de los resultados obtenidos se realizó por medio comprobar la excitación persistente de la señal de entrada durante la identificación, y de experimentación donde simulaciones de los parámetros estimados convergieron al mismo tipo de comportamiento que el que presentaba el prototipo con la misma señal de excitación. Se diseñó e implementó un Observador No lineal Integral Extendido de Estados (NIESO) para estimar la velocidad e incertidumbre del sistema. Se probó teóricamente su estabilidad y las simulaciones mostraron un desempeño adecuado para la experimentación. Los resultados del observador aplicado se compararon con otro observador extendido similar, el error cuadrático medio fue menor al usar el observador NIESO. El controlador se diseñó mediante la estrategia de back-stepping, la ley de control utiliza los estados estimados por el observador. El desempeño del controlador en simulaciones es bueno, logra un adecuado seguimiento del modelo de referencia. Debido a la señal de control, se logró que experimentalmente, únicamente se consiguieran resultados adecuados en el comportamiento entre pozos, los detalles de las causas se presentan en el capítulo que concierne al controlador. Finalmente, se tienen las conclusiones finales de la tesis, así como de mejoras y trabajo futuro del proyecto reportado.
URI:	https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/9791
Aparece en:	Maestría en Ciencias (Instrumentación y Control)

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