Evaluación de estabilidad de sistemas diferenciales-algebraicos estocásticos a través de exponentes de Lyapunov con una aplicación a sistemas de energía
Autores: González-Zumba, Andrés; Fernández-de-Córdoba, Pedro; Cortés, Juan-Carlos; Mehrmann, Volker
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Evaluación de estabilidad de sistemas diferenciales-algebraicos estocásticos a través de exponentes de Lyapunov con una aplicación a sistemas de energía
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Ecuaciones diferenciales-algebraicas estocásticas
Evaluación de estabilidad asintótica
Exponentes de Lyapunov
SDAEs de índice-1
Teoría ergódica
Técnicas de simulación numérica
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Citaciones: Sin citaciones
En este documento, discutimos ecuaciones diferenciales-álgebraicas estocásticas (SDAEs) y la evaluación de la estabilidad asintótica para tales sistemas a través de los exponentes de Lyapunov (LEs). Nos enfocamos en SDAEs de índice-1 y su reformulación como ecuaciones diferenciales estocásticas ordinarias (SDEs). A través de la teoría ergódica, es factible analizar los LEs a través del sistema dinámico aleatorio generado por las SDEs subyacentes. Una vez garantizada la existencia de LEs bien definidos, procedemos al uso de técnicas de simulación numérica para determinar los LEs numéricamente. Se implementan métodos numéricos basados en descomposición discreta y continua para calcular la matriz de solución fundamental y utilizarla en el cálculo de los LEs. Se ilustran características computacionales importantes de ambos métodos a través de pruebas numéricas. Finalmente, los métodos se aplican a dos aplicaciones de ingeniería de sistemas de energía, incluido el modelo de sistema de energía de una máquina infinita de barras (SMIB).
Descripción
En este documento, discutimos ecuaciones diferenciales-álgebraicas estocásticas (SDAEs) y la evaluación de la estabilidad asintótica para tales sistemas a través de los exponentes de Lyapunov (LEs). Nos enfocamos en SDAEs de índice-1 y su reformulación como ecuaciones diferenciales estocásticas ordinarias (SDEs). A través de la teoría ergódica, es factible analizar los LEs a través del sistema dinámico aleatorio generado por las SDEs subyacentes. Una vez garantizada la existencia de LEs bien definidos, procedemos al uso de técnicas de simulación numérica para determinar los LEs numéricamente. Se implementan métodos numéricos basados en descomposición discreta y continua para calcular la matriz de solución fundamental y utilizarla en el cálculo de los LEs. Se ilustran características computacionales importantes de ambos métodos a través de pruebas numéricas. Finalmente, los métodos se aplican a dos aplicaciones de ingeniería de sistemas de energía, incluido el modelo de sistema de energía de una máquina infinita de barras (SMIB).