info:eu-repo/semantics/masterThesis
Aproximación de sistemas con retardo
Aproximation of time-delay systems
Autor
MANUEL ALBERTO LIZARRAGA LIZARRAGA
Institución
Resumen
En este trabajo de tesis, se busca emular el comportamiento dinámico de sistemas lineales con retardo, a través de aproximaciones de tres tipos: Taylor, Bessel y Padé. Los resultados aquí obtenidos muestran que la aproximación de Padé es la que da mejores resultados cuando se usa un orden bajo de aproximación. Además, se estudió el uso de todas estas aproximaciones en el caso de sistemas no lineales con retardo. Se define una metodología para implementarlas usando filtros, y se muestra como mejorar su respuesta no forzada. Se muestra también una metodología para la implementación en circuitería analógica de un filtro de Padé. Dicha metodología se utilizó para construir un filtro de Padé de orden 3 que fue puesto a prueba en el laboratorio. Como aplicación, se propuso reemplazar el retardo en un acoplamiento del tipo Huygens de dos osciladores por un filtro de Padé que emule dicho retardo. Se proponen pruebas para determinar si ambos osciladores logran el estado de sincronización en antifase y se compara la región de sincronización del sistema con retardo con la aproximación utilizada. The goal of this work is to replicate the dynamics of a time-delay in linear systems, using three different approximations: Taylor, Bessel and Padé. Our results show that of those three, the Padé approximation can give a better representation of the dynamics of a time-delay using only a low order approximation. Also, a methodology for using these approximations in nonlinear systems is presented, and it’s shown how to properly choose initial conditions for a specific case to have a better non-forced response. A methodology for building analog Padé filters is also presented, shown with a third-order Padé filter that is built and tested in an electronic workbench. As practical application, a Padé filter is used to replace the time delay present in a Huygens coupling, which is used to achieve the synchronization of two oscillators. Several tests are proposed to determinate whether or not the oscillators achieve anti-phase syncronization, and acomparison of the anti-phase sincronization regions of the time-delay system and it’s approximation using Padé filter is made.
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