Análise e controle de sistemas de estrutura variável

Abstract

Este trabalho explora uma nova abordagem para análise e controle dos sistemas de estrutura variável. Tais sistemas, mesmo quando formados por estruturas lineares, ao sofrerem comutação entre essas estruturas, se tor-nam não-lineares. Além disso, a comutação introduz descontinuidades nas equações dinâmicas do sistema. Essas duas propriedades --não-linearidade e descontinuidade - conferem características únicas aos sistemas de estrutura variável, podendo ainda, fazer surgir certos tipos de bifurcações próprias desses sistemas. Alguns dos fenômenos resultantes dessas bifurcações já foram relatados na literatura e observados na prática, principalmente, em certos artefatos tecnológicos, a exemplo dos conversores de potência, que processam a energia elétrica por meio de circuitos eletrônicos que alternam entre diferentes estruturas dinâmicas. Os fenômenos não-lineares nesses sistemas descontínuos ainda constituem tema pouco explorado se comparados aos sistemas contínuos. É preciso, pois, empreender novos esforços de pesquisa, no sentido de combinar o conhecimento já adquirido no domínio dos sistemas de estrutura variável com os resultados advindos da teoria qualitativa dos sistemas dinâmicos. Por isso, este trabalho faz uma incursão nesse campo, buscando um novo foco de análise e propondo a construção de um fundamento teórico para o estudo de bifurcações em sistemas de estrutura variável. Neste sentido, aplicações em Eletrônica de Potência e Biomatemática são trazidas como exemplo, para evidenciar a ocorrência das novas bifurcações previstas pelo método de análise proposto. E, respaldado nos resultados obtidos com a análise de bifurcações, métodos de síntese de controladores são também apresentados.