Data-driven dissipativity analysis with quadratic difference form supply-rate functions and its applications
| Promotie: | Mw. T. (Tábitha) Esteves Rosa |
| Wanneer: | 09 juni 2023 |
| Aanvang: | 11:00 |
| Promotors: | B. (Bayu) Jayawardhana, Prof, C. (Claudio) De Persis, Prof |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Wiskundig concept helpt bij foutdetectie
Het concept van dissipativiteits-eigenschappen is begin jaren 70 geïntroduceerd door de Groningse wiskundige Jan C. Willems om het input-output gedrag van een dissipatief systeem (een open systeem dat met zijn omgeving energie en materie uitwisselt) te beschrijven. Het hoofdidee van dit concept volgt de energie-behoudswetten, waarbij de snelheidsverandering van de energiefunctie van een systeem (de opslagfunctie) van boven wordt begrensd door het vermogen of de arbeid die uitgeoefend wordt op het systeem, gewoonlijk de supply-rate functie genoemd. We noemen de ongelijkheid die dit gedrag beschrijft dissipativiteits-ongelijkheid.
Aangezien de meeste real-life toepassingen tot de klasse van dissipatieve systemen behoren, kan het onderzoeken van theoretische methoden om dergelijke systemen te analyseren en ermee om te gaan de basis vormen van vele praktische oplossingen, bijvoorbeeld voor foutdetectie. In haar promotieonderzoek richtte Tábitha Esteves Rosa zich specifiek op de verificatie van dissipativiteits-eigenschappen van onbekende lineaire tijdsinvariante (LTI) systemen met behulp van input-output data. Daarbij focuste zij zich op de toepassing van foutdetectie.
Om theoretische resultaten te valideren, paste Esteves Rosa de voorgestelde methoden toe in numerieke simulaties en praktische real-life toepassingen. De eerste praktische toepassing betreft een educatieve planaire manipulator met twee vrijheidsgraden van Quanser. Met behulp van data die is verkregen uit experimenten met deze manipulator, was zij in staat om de dissipativiteit te verifiëren en vervolgens het voorgestelde algoritme voor foutdetectie toe te passen en de voordelen ervan te observeren bij vergelijking met een standaard algoritme voor hoofdcomponentenanalyse. De tweede grote praktische case study is een chemisch dampafzettingsproces in ultrahoog vacuüm (UHVCVD).
Tábitha Esteves Rosa verrichtte haar promotieonderzoek bij de afdeling Discrete Technologie en Productie Automatisering van het Engineering and Technology institute Groningen (ENTEG) met financiering via NWO. Zij werkt nu als D&E Mechatronics Engineer bij ASML.