Contribution to State Estimation of Semilinear Parabolic Distributed Parameter Systems with Applications to Transport Reaction Systems

Descripción del Articulo

Descargue en el texto completo en el repositorio institucional de la Universidade Federal de Santa Catarina: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/231074
Detalles Bibliográficos
Autor: Yupanqui Tello, Iván Francisco
Formato: tesis doctoral
Fecha de Publicación:2021
Institución:Superintendencia Nacional de Educación Superior Universitaria
Repositorio:Registro Nacional de Trabajos conducentes a Grados y Títulos - RENATI
Lenguaje:inglés
OAI Identifier:oai:repositorio.sunedu.gob.pe:20.500.14366/345
Enlace del recurso:https://hdl.handle.net/20.500.14366/345
Nivel de acceso:acceso abierto
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Sistemas de reacción de transporte
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spelling Ferreira Coutinho, DanielVande Wouwer, AlainYupanqui Tello, Iván Francisco2022-05-09T22:35:27Z2022-05-09T22:35:27Z2021https://hdl.handle.net/20.500.14366/345Descargue en el texto completo en el repositorio institucional de la Universidade Federal de Santa Catarina: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/231074Los sistemas de reacción de transporte se describen mediante ecuaciones diferenciales parciales (EDP) parabólicas semilineales y son fundamentales en aplicaciones donde los procesos de difusión deben considerarse explícitamente. El problema de la estimación del estado a partir de medidas distribuidas en el dominio no es trivial. En este trabajo, abordamos este problema para una cierta clase de sistemas de reacción de transporte. Para lograr este objetivo, proponemos estrategias de diseño de observadores en el marco de enfoques de agrupamiento temprano y tardío. Finalmente, el problema de monitoreo de la propagación del COVID-19 se aborda en la parte de aplicación de esta tesis. En particular, abordamos la estimación de estado del modelo compartimental modelado por un sistema de ecuaciones diferenciales parciales, que describe la propagación de enfermedades infecciosas en una población determinada. Se utiliza el método de diseño basado en Lyapunov y parametrización polinomial de las variables de decisión para derivar un problema de programación semidefinida cuya solución proporciona las ganancias de inyección del observador de estado tipo Luenberger. Se presentan experimentos numéricos para ilustrar la eficiencia del método.Transport–reaction systems are described by semilinear parabolic partial differential equations (PDEs) and are fundamental in applications where diffusion processes must be considered explicitly. The state estimation problem on the basis of some in-domain distributed measurements is non-trivial. In this work we address this problem for a certain class of transport-reaction systems. To achieve this task, we propose observer design strategies in the frame of both early and late lumping approaches. Regarding the early lumping approach for the state observer design, we use the Method of Weighted Residuals (MWR), that encompasses the orthogonal collocation method, to derive an approximate reduced-order model, expressed as a set of ordinary differential equations (ODEs) subject to algebraic constraints. Then, a Lyapunov-based design method is proposed for the reduced-order model which provides sufficient design conditions in terms of standard linear matrix inequalities (LMIs) aiming at the exponential convergence of the estimation error with a prescribed decay rate. The observer performance is further improved through an offline optimal sensor placement algorithm considering a parameterized reduced-order output matrix.Brasil. Ministerio de EducaciónBélgica. Ministerio de Educaciónapplication/pdfengUniversidade Federal de Santa CatarinaUniversité de MonsBRinfo:eu-repo/semantics/openAccessSuperintendencia Nacional de Educación Superior Universitaria - SUNEDURegistro Nacional de Trabajos de Investigación - RENATIreponame:Registro Nacional de Trabajos conducentes a Grados y Títulos - RENATIinstname:Superintendencia Nacional de Educación Superior Universitariainstacron:SUNEDUSistemas de parámetros distribuidosSistemas de reacción de transporteEcuaciones diferenciales parcialesEstimación de estadohttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.03Contribution to State Estimation of Semilinear Parabolic Distributed Parameter Systems with Applications to Transport Reaction SystemsContribución a la estimación de estado de sistemas de parámetros distribuidos parabólicos semilineales con aplicaciones a sistemas de reacción de transporteinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisIngeniería de Automatización y SistemasIngeniería y TecnologíaUniversidade Federal de Santa Catarina. Centro TecnológicoUniversité de Mons. Faculté PolytechniqueDoctor en Ingeniería de Automatización y Sistemas con mención en Control, Automatización y SistemasDoctor en Ciencias de la Ingeniería y Tecnologíahttps://orcid.org/0000-0002-4249-1288https://orcid.org/0000-0001-7022-612643756334Andrade, Gustavo deDewasme, LaurentGillis, NicolasWinkin, JosephMeurer, Thomashttps://purl.org/pe-repo/renati/level#doctorhttps://purl.org/pe-repo/renati/type#tesisORIGINALYupanquiTelloIF.pdfYupanquiTelloIF.pdfTesis (abierta en repositorio de origen)application/pdf3922316https://repositorio.sunedu.gob.pe/backend/api/core/bitstreams/6be1838b-59cf-420e-a3e9-01c10859c052/downloadf04e69912ff9c6bc1f3434876480425dMD51trueAdministratorREADAutorizacion.pdfAutorizacion.pdfAutorización del registro - UFSCapplication/pdf193264https://repositorio.sunedu.gob.pe/backend/api/core/bitstreams/90bebc65-734e-46eb-a606-4706c001ab16/downloadfe7ccfec7b7a17574742cdaca95dd01bMD52falseAdministratorREADAutorizacion.pdfAutorizacion.pdfAutorización del registro - UMonsapplication/pdf166088https://repositorio.sunedu.gob.pe/backend/api/core/bitstreams/e9234f9b-4eaf-495e-b56f-ec36f1c68cb0/download2d7c23303e8435b72de9068cf63c4bc1MD54falseAdministratorREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.sunedu.gob.pe/backend/api/core/bitstreams/0b1b5f13-b7b8-4a9f-8a7a-09d8fff62678/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53falseAdministratorREADTEXTYupanquiTelloIF.pdf.txtYupanquiTelloIF.pdf.txtExtracted texttext/plain102592https://repositorio.sunedu.gob.pe/backend/api/core/bitstreams/3d0e0c82-7373-41c5-8230-fdddf2525431/downloadc3d58928a0a091fec61909c98c9f46e0MD59falseAdministratorREADAutorizacion.pdf.txtAutorizacion.pdf.txtExtracted texttext/plain4131https://repositorio.sunedu.gob.pe/backend/api/core/bitstreams/976e1b7b-2c48-4eb4-bdb1-7637ded09d74/download1355244734763c8f7854a654d95e406fMD513falseAdministratorREADTHUMBNAILYupanquiTelloIF.pdf.jpgYupanquiTelloIF.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg14550https://repositorio.sunedu.gob.pe/backend/api/core/bitstreams/2263775f-fbc1-4020-a6bc-a7e824258fed/downloadcaab73fde619e7a02b3194e0e739587cMD510falseAdministratorREADAutorizacion.pdf.jpgAutorizacion.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg38232https://repositorio.sunedu.gob.pe/backend/api/core/bitstreams/9f64515e-7b98-44ff-932a-27d2b43bb040/downloada95f402314bb2e8da6a1904e0832bb93MD514falseAdministratorREAD20.500.14366/345oai:repositorio.sunedu.gob.pe:20.500.14366/3452026-01-12T04:05:25.895765Zrestrictedhttps://repositorio.sunedu.gob.peRepositorio de la Superintendencia Nacional de Educación Superiorrepositorio@sunedu.gob.pe
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