Este artigo apresenta a aplicação de uma técnica de controle do tipo backstepping a sistemas de pós-tratamento de gases de escape em veículos diesel operando com catalisadores SCR (selective catalytic reduction). A lei de controle é projetada para um modelo reduzido do sistema SCR, adequado ao controle em malha fechada e também à implementação nas unidades de controle eletrônico. O desempenho dessa lei de controle é avaliado em simulações computacionais por meio de ciclos de testes estático e dinâmico, tanto para situações em que os parâmetros de entrada assumem valores nominais, quanto para aquelas em que esses parâmetros apresentam perturbações.

This paper presents the results concerning the application of a backstepping based control law to urea-SCR (selective calalytic reduction) aftertreatment systems in diesel engines. The devised control law is applied over a reduced order model for the SCR catalyst, which is effective for closed-loop control and, besides that, can be embedded in diesel electronic control units. The performance of the controller is evaluated in computer simulations by means of static and dynamic testing cycles, both for nominal and disturbed system's parameters.

Este artigo apresenta alguns resultados sobre estabilização via uma lei de controle dependente de parâmetros de uma classe de sistemas não-lineares em tempo discreto com parâmetros variantes e sob saturação de controle. A lei de controle consiste na realimentação dos estados e da não-linearidade presente na dinâmica da planta, assumindo-se que o vetor de parâmetros é mensurável em tempo real. Para modelar o sistema não-linear sob saturação, utiliza-se uma não-linearidade de tipo zona-morta satisfazendo uma condição de setor modificada. Assim como para sistemas precisamente conhecidos, são propostas condições de estabilização via LMIs que podem ser utilizados em problemas de programação convexa para a síntese da lei de controle. O exemplo numérico apresentado mostra o desempenho da lei de controle dependente de parâmetros e faz uma comparação com uma a parâmetros fixos.

This paper presents some results on the stabilization by a parameter dependent control law of a class of nonlinear discrete-time systems with some time-varying parameters and under control saturations. The studied control law consists of the feedback of both the states and of the nonlinearity present in the dynamics of the controlled system. Saturations are taken into account by modeling the nonlinear saturated system through a deadzone nonlinearity satisfying a modified sector condition. Thus, LMI stabilization conditions are proposed, which can be cast into convex programming problems to synthesizing the gain matrices that allows to construct the parameter dependent control law. The presented numerical example shows some performance issues and compares the proposed parameter dependent control law with a fixed parameters one.

This paper addresses the kinematics of the Underwater Vehicle-Manipulator Systems (UVMSs). Due the adittional degrees of freedom (dofs) provided by the vehicle, such systems are kinematically redundant, i.e. they possess more dofs than those required to execute a given task, and need to be solved using some redundancy technique. We present an approach based on introducing kinematic constraints. The approach uses the screw representation of movement and is based on the so-called Davies method used to solve the kinematics of closed kinematic chains. We describe the vehicle-manipulator system as an open-loop chain and present a virtual kinematic chain concept that allows closing this open chain. Applying the Davies method to this resulting closed chain, the UVMS direct kinematic is solved. The inverse kinematics is obtained using the same approach, by introducing extra constraints derived from energy savings requirements. The proposed approach is compared to another redundancy resolution method to illustrate the ability of the proposed strategy.

Este trabalho trata os problemas ocasionados pelas transmissões elásticas no controle de posição de robôs manipuladores. São apresentadas duas metodologias descritas na literatura: uma baseada na teoria da Passividade e o Controle a Estrutura Variável, e outra, que combina a técnica do Backstepping e a Passividade. Os experimentos realizados em um robô com transmissão flexível, construído para tal finalidade, mostram a validade das técnicas descritas no seguimento de trajetórias nesse tipo de robôs.

The position control of robot manipulators with joint flexibility is studied in this work. Two approaches are considered: one based on the property of Passivity and the Variable Structure Control, and another one based on the Backstepping technique and Passivity. The control strategies were tested in a robot prototype, specially built for this purpose. This work presents the experimental results which illustrates the applicability of the control methodologies.

Este trabalho trata do problema da estabilização global de sistemas lineares com saturação nos atuadores. A estabilização global é obtida por meio de uma estratégia de escalonamento de ganho, aplicada a uma lei de controle parametrizada construída a partir de uma família de soluções da equação de Riccati (ARE). O algoritmo de escalonamento é guiado pela magnitude do sinal de controle e reduz a conservatividade de algoritmos similares existentes. Diversas propriedades deste algoritmo são discutidas relativamente a sua funcionalidade, parâmetros de projeto, aspectos de implementação e potencialidades. São incluídos resultados de simulação para um estudo de caso ilustrando as principais propriedades do algoritmo e o desempenho geral do sistema em malha fechada.

This paper deals with the global stabilization problem of linear systems with saturating actuators. Global stabilization is achieved by scheduling a parameterized control law constructed from a parameterized solution of the algebraic Riccati Equation (ARE). The scheduling algorithm is guided by the magnitude of the control signal and reduces conservativeness of similar existing schemes. Several important properties of this algorithm regarding its functionality, design parameters, implementation issues, and capabilities are discussed. Simulation results for a case study are included illustrating the main features of the control scheme and the overall performance of the closed loop system.