Controle supervisório modular de sistemas híbridos

Abstract

A presente tese de doutorado introduz uma metodologia de s´ýntese modular de supervisores para sistemas h´ýbridos que assegura um comportamento nao bloqueante e minimamente restritivo para o sistema sob supervisao. Os sistemas h´ýbridos considerados possuem dinamicas cont´ýnuas e dinamicas a eventos discretos, sendo que a dinamica discreta ´e definida por eventos gerados quando vari´aveis do espa¸co de estado cont´ýnuo alcan¸cam uma superf´ýcie de limiar, for¸cando entao transi¸coes no estado discreto. A dinamica cont´ýnua ´e determinada em fun¸cao do estado discreto atual do sistema. O objetivo de supervisao consiste em restringir a selecao de dinamicas cont´ýnuas de forma que a seq¨uencia de eventos esteja contida em um conjunto de seq¨uencias permitidas (especifica¸cao de controle). Os supervisores sao projetados (separadamente) usando uma abordagem puramente discreta. Este trabalho contribui ainda para a consolida¸cao da abordagem monol´ýtica de s´ýntese de supervisores para sistemas h´ýbridos e estende resultados anteriores atrav´es da considera¸cao de linguagens marcadas. A introdu¸cao do conceito de supervisor marcador para sistemas h´ýbridos permite que a determina¸cao do que deve ser uma tarefa fique a cargo do supervisor (da especifica¸cao). Nesta tese estuda-se tamb´em os problemas que surgem quando o projeto de supervisores (seja na abordagem monol´ýtica ou na abordagem modular) ´e feito com base em uma aproxima¸cao para o comportamento l´ogico do sistema h´ýbrido. Estabelece-se uma condi¸cao sob a qual se pode garantir que um supervisor sintetizado com base em um modelo aproximado para a planta h´ýbrida ´e tamb´em uma solu¸cao para o problema original. Exemplos sao utilizados para ilustrar a metodologia proposta e provas matem´aticas sao apresentadas para comprovar os resultados obtidos.