Uso de técnicas de detecão de estrutura na identificação de modelos dinâmicos não lineares contínuos polinomiais

AUTOR(ES)

Ubiratan Santos Freitas

DATA DE PUBLICAÇÃO

2001

RESUMO

A identificação de sistemas permite obter modelos matemáticos para sistemas reais, a partir de dados coletados. O presente trabalho trata do desenvolvimento de um algoritmo de identificação de modelos dinâmicos não lineares polinomiais de tempo contínuo. O ponto principal do algoritmo proposto é o emprego de técnicas de detecção de estrutura. O uso de tais técnicas permite identificar modelos mais simples e, ao mesmo tempo, mais adequados para os sistemas em estudo. Por técnicas de detecção de estrutura entendem-se os algoritmos e processos usados para escolher uma estrutura particular dentro de uma determinada representação. A representação é o tipo de modelo usado na identificação. Por exemplo, pode-se utilizar como representação redes neurais, funções de base radial e funções polinomiais, entre outras. Por outro lado, a estrutura é a configuração particular do modelo, dada uma determinada representação. No caso de redes neurais, por exemplo, a detecção de estrutura seria responsável por escolher os neurônios e as conexões (sinapses) mais adequadas para um determinado problema. No presente trabalho, as técnicas de detecção de estruturas são utilizadas para escolher quais os termos de uma função polinomial devem ser incluídos no modelo identificado. As estratégias de detecção de estrutura empregadas neste trabalho são o critério ERR e o uso de informação disponível a priori sobre o sistema a ser identificado. Tais técnicas foram utilizadas na identificação de modelos de tempo discreto, até o presente momento. Neste trabalho, elas são aplicadas na identificação de modelos contínuos, aparentemente pela primeira vez. O algoritmo proposto é descrito detalhadamente e comparado com a alternativa discreta mais semelhante: os modelos NARX polinomiais. O procedimento de identificação é, então, testado com a identificação de sistemas não lineares. Primeiramente, são usados no teste dois sistemas caóticos: o sistema de Lorenz e o circuito de Chua. Na identificação do primeiro, são usados dados provenientes de simulação enquanto na identificação do último são usados dados reais coletados de uma implementação do circuito. Num segundo momento, o algoritmo é usado para identificar uma câmara de ensaios de satélites, um sistema térmico presente no Laboratório de Integração e Testes do Instituto de Pesquisas Espaciais. O resultado é comparado com a identificação de modelos discretos. Verificou-se que o algoritmo de identificação proposto foi capaz de identificar os sistemas com sucesso, embora com algumas ressalvas.

ASSUNTO(S)

engenharia elétrica teses.

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