Control de límites para una cierta clase de sistema de reacción-advección-difusión
Autores: Cruz-Quintero, Eduardo; Jurado, Francisco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Control de límites para una cierta clase de sistema de reacción-advección-difusión
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Fenómenos físicos
Difusión
Vibraciones estructurales
Ecuaciones diferenciales parciales
Sistemas de dimensiones infinitas
Diseño de controladores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Existen fenómenos físicos, que involucran difusión y vibraciones estructurales, modelados por ecuaciones diferenciales parciales (PDEs) cuya solución refleja su distribución espacial. Los sistemas cuya dinámica evoluciona en un espacio de Hilbert de dimensión infinita, es decir, sistemas de dimensión infinita, son modelados por PDEs. El objetivo al diseñar un controlador para sistemas de dimensión infinita es similar al de los sistemas de dimensión finita, es decir, el sistema de control debe ser estable. Otro objetivo común es diseñar el controlador de tal manera que la respuesta del sistema no se vea afectada por perturbaciones externas. El diseño del controlador para sistemas de dimensión finita no es una tarea fácil, por lo que el diseño del controlador para sistemas de dimensión infinita es aún más desafiante. El enfoque de control backstepping es una metodología dominante para el diseño de retroalimentación en la frontera. En este trabajo, probamos con el diseño de backstepping para el control en la frontera de una ecuación de reacción-advección-difusión (R-A-D), es decir, un tipo de PDE parabólica, pero con coeficientes constantes y condiciones de frontera de Neumann, con actuación en una de estas últimas. Se considera la ecuación del calor con condiciones de frontera de Neumann como el sistema objetivo. La dinámica de la solución en lazo abierto y cerrado del sistema PDE se valida a través de simulación numérica. El algoritmo numérico basado en MATLAB relacionado con la implementación del esquema de control está incluido aquí.
Descripción
Existen fenómenos físicos, que involucran difusión y vibraciones estructurales, modelados por ecuaciones diferenciales parciales (PDEs) cuya solución refleja su distribución espacial. Los sistemas cuya dinámica evoluciona en un espacio de Hilbert de dimensión infinita, es decir, sistemas de dimensión infinita, son modelados por PDEs. El objetivo al diseñar un controlador para sistemas de dimensión infinita es similar al de los sistemas de dimensión finita, es decir, el sistema de control debe ser estable. Otro objetivo común es diseñar el controlador de tal manera que la respuesta del sistema no se vea afectada por perturbaciones externas. El diseño del controlador para sistemas de dimensión finita no es una tarea fácil, por lo que el diseño del controlador para sistemas de dimensión infinita es aún más desafiante. El enfoque de control backstepping es una metodología dominante para el diseño de retroalimentación en la frontera. En este trabajo, probamos con el diseño de backstepping para el control en la frontera de una ecuación de reacción-advección-difusión (R-A-D), es decir, un tipo de PDE parabólica, pero con coeficientes constantes y condiciones de frontera de Neumann, con actuación en una de estas últimas. Se considera la ecuación del calor con condiciones de frontera de Neumann como el sistema objetivo. La dinámica de la solución en lazo abierto y cerrado del sistema PDE se valida a través de simulación numérica. El algoritmo numérico basado en MATLAB relacionado con la implementación del esquema de control está incluido aquí.