Controlo seguro ativado por eventos de sistemas de controlo em cascata em rede

Esta monografia investiga de forma sistemática o controlo seguro e tolerante a falhas ativado por eventos para sistemas de controlo em cascata em rede (NCCS) sob ataques de negação de serviço (Denial-of-Service), atrasos de rede, falhas de atuadores, perturbações e erros de quantização. Progredindo do tempo contínuo para o tempo discreto, de malha simples para malha dupla, e de canais ideais para quantizados, são apresentadas seis contribuições fundamentais: um mecanismo ativado por eventos (ETM) melhorado com um termo cruzado de diferença de estados para NCS não lineares; a extensão para NCCS não lineares abordando os desafios da malha primária-secundária; a atenuação de perturbações H-infinito; um ETM adaptativo consciente das perturbações (AETM) para NCS em tempo discreto; o design cooperativo de AETM e controladores para NCCS em tempo discreto com falhas e atrasos; e un AETM quantizado com erros delimitados por setor. Um modelo unificado de co-design baseado na teoria de Lyapunov e em inequações matriciais lineares otimiza os ganhos do controlador, as matrizes de ativação e os parâmetros do quantizador sob garantias H-infinito. Estudos de caso industriais em sistemas de temperatura de vapor e de caldeira-turbina validam as estratégias propostas, unindo a teoria de controlo avançado e os requisitos da Indústria 4.0 para NCCS resilientes e eficientes.

Esta monografia investiga de forma sistemática o controlo seguro e tolerante a falhas ativado por eventos para sistemas de controlo em cascata em rede (NCCS) sob ataques de negação de serviço (Denial-of-Service), atrasos de rede, falhas de atuadores, perturbações e erros de quantização. Progredindo do tempo contínuo para o tempo discreto, de malha simples para malha dupla, e de canais ideais para quantizados, são apresentadas seis contribuições fundamentais: um mecanismo ativado por eventos (ETM) melhorado com um termo cruzado de diferença de estados para NCS não lineares; a extensão para NCCS não lineares abordando os desafios da malha primária-secundária; a atenuação de perturbações H-infinito; um ETM adaptativo consciente das perturbações (AETM) para NCS em tempo discreto; o design cooperativo de AETM e controladores para NCCS em tempo discreto com falhas e atrasos; e un AETM quantizado com erros delimitados por setor. Um modelo unificado de co-design baseado na teoria de Lyapunov e em inequações matriciais lineares otimiza os ganhos do controlador, as matrizes de ativação e os parâmetros do quantizador sob garantias H-infinito. Estudos de caso industriais em sistemas de temperatura de vapor e de caldeira-turbina validam as estratégias propostas, unindo a teoria de controlo avançado e os requisitos da Indústria 4.0 para NCCS resilientes e eficientes.