Identification, state estimation, and control of a physical bistable duffing oscillator

Ulises Monodragón Cárdenas

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dc.rights.license	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0	es_ES
dc.contributor	Suresh Thenozhi	es_ES
dc.creator	Ulises Monodragón Cárdenas	es_ES
dc.date	2023-11-30
dc.date.accessioned	2023-12-04T18:18:53Z
dc.date.available	2023-12-04T18:18:53Z
dc.date.issued	2023-11-30
dc.identifier.uri	https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/9791
dc.description	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.	es_ES
dc.format	Adobe PDF	es_ES
dc.publisher	Universidad Autónoma de Querétaro
dc.relation.requires	Si	es_ES
dc.rights	Acceso Abierto	es_ES
dc.subject	Ingeniería y Tecnología	es_ES
dc.subject	Ciencias Tecnológicas	es_ES
dc.subject	Tecnología de la Instrumentación	es_ES
dc.title	Identification, state estimation, and control of a physical bistable duffing oscillator	es_ES
dc.type	Tesis de maestría	es_ES
dc.creator.tid	ORCID	es_ES
dc.contributor.tid	ORCID	es_ES
dc.creator.identificador	https://orcid.org/0000-0001-8192-1087	es_ES
dc.contributor.identificador	0000-0002-0288-9953	es_ES
dc.contributor.role	Director	es_ES
dc.degree.name	Maestría en Ciencias Línea Terminal Instrumentación y Control Automático	es_ES
dc.degree.department	Facultad de Ingeniería	es_ES
dc.degree.level	Maestría	es_ES