Título
Generación de oscilaciones en sistemas seccionalmente lineales
Generation of oscillations in piecewise-linear systems
Autor
EDWIN ALEJANDRO VILLAVICENCIO JAUREGUI
Colaborador
JOAQUIN ALVAREZ GALLEGOS (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
oscilaciones, sistemas seccionalmente lineales, método de Melnikov, pasividad, semipasividad - (AUTOR) Oscillations, piecewise-linear systems, Melnikov method, passivity, semi-passivity - (AUTOR) INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA - (CTI) CIENCIAS TECNOLÓGICAS - (CTI) TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA - (CTI) CIRCUITOS - (CTI) CIRCUITOS - (CTI)
Resumen o descripción
En esta memoria se presenta un análisis del comportamiento oscilatorio de sistemas seccionalmente lineales. Se consideran modelos que corresponden a sistemas de interés práctico y se les aplican herramientas analíticas para generar oscilaciones de diversa índole. El estudio y diseño de osciladores es de gran importancia para aplicaciones en la electrónica; sin embargo, la persistencia de oscilaciones requiere que se contemplen elementos no lineales para lograr oscilaciones sostenidas. Estos elementos, para este trabajo de investigación en particular, son las funciones que definen a los sistemas seccionalmente lineales (piecewise-linear systems en inglés). La primera herramienta teórica para el estudio de comportamientos oscilatorios es el método de Melnikov, empleado para la predicción de ocurrencia de órbitas caóticas. Se proponen y estudian un par de casos, para después ilustrar uno de ellos experimentalmente por medio de un circuito oscilador. El segundo método está basado en el concepto de pasividad para sistemas retroalimentados, considerando que se contemplan sistemas disipativos con interés práctico (circuitos y mecanismos). Se propone un modelo clásico de control como base para aplicar un procedimiento en donde se busca asegurar la propiedad de pasividad en el sistema, para después, mediante variaciones paramétricas, proporcionar una condición de semipasividad al lazo de control y generar un escenario oscilatorio. Los resultados del método son ilustrados numéricamente en un modelo normalizado del convertidor Buck y experimentalmente en un mecanismo torsional.
In this report, an analysis of the oscillatory behavior of piecewise-linear systems is presented. Models of practical interest are considered, to which analytical techniques are applied to generate oscillations of various kinds. The research and design of oscillators is of great importance for applications of electronics. However, the persistence of oscillations requires that non-linear elements are taken into account to achieve sustained oscillations. These non-linear elements, for this research work in particular, are the functions that define the piecewise-linear systems. The first theoretical tool for the study of oscillatory behaviors, is Melnikov’s method, a method used for the prediction of the occurrence of chaotic orbits. A couple of case studies are proposed and illustrated in an oscillator circuit. The second method is based on the concept of passivity for feedback systems, considering that dissipative systems are of as practical interest (circuits and mechanisms). A classic model of control is proposed as the basis for applying a procedure in which the passivity property is sought in the system, for later, through parametric variations, providing a semi-passivity condition to the control loop and generating an oscillatory scenario. The results of the method are illustrated numerically in a normalized model of the buck converter and experimentally in a torsional mechanism.
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2018
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Villavicencio Jáuregui, E.A. 2018. Generación de oscilaciones en sistemas seccionalmente lineales. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 96 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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