Algoritmos de filtrado y control óptimo en sistemas de tipo Volterra con incertidumbres determinísticas por Irma Rosario Valadez Guzmán

Tesis (Maestría en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica con Especialidad en Control) U.A.N.L.

Seguimiento de trayectoria por esquema difuso Takagi-Sugeno : un enfoque de control óptimo inverso

Tesis (Maestro en Ciencias de la Ingeniería con Especialidad en Control) - Universidad Autónoma de Nuevo León, 2001

Tratamiento integral de filtrado y control óptimo de procesos no lineales con múltiples retardos variantes en el tiempo

Tesis (Doctor en Ingeniería Industrial) U.A.N.L.

Problemas de control óptimo y juegos diferenciales en sistemas no lineales del tipo polinomial.

Tesis (Doctor en Ingeniería Físico Industrial) UANL, 2013.

Teoría del control óptimo: ¡una guía para principiantes!

El objetivo de este artículo es doble: en una primera parte, se dan las principales intuiciones de la teoría de control óptimo. En la segunda parte se expondrán las grandes familias de problemas de control óptimo, así como las teorías correspondientes. Las aplicaciones a problemas económicos de esos teoremas serán ilustrados a lo largo de todo el documento.

Estimación de modelos borrosos y su aplicación al control óptimo

El objetivo de la presentación es dar a conocer los últimos trabajos del Grupo de Investigación sobre últimos trabajos del Grupo de Investigación sobre Control Borroso. • Obtención de modelos precisos de sistemas no lineales basados en sistemas borrosos – Mamdani – Takagi-Sugeno – Linealización • Generalización del método propuesto por T-S • Identificación iterativa basada en el Filtro de Kalman • Sistemas de control basados en el modelo TS obtenido – LQR

Evaluación económica de las decisiones sobre fertilidad del suelo mediante el uso de modelos dinámicos

p.209-217

Optimal management of natural resources. Accounting for heterogeneity

Dynamic optimization methods have become increasingly important over the last years in economics. Within the dynamic optimization techniques employed, optimal control has emerged as the most powerful tool for the theoretical economic analysis. However, there is the need to advance further and take account that many dynamic economic processes are, in addition, dependent on some other parameter different than time. One can think of relaxing the assumption of a representative (homogeneous) agent in macro- and micro-economic applications allowing for heterogeneity among the agents. For instance, the optimal adaptation and diffusion of a new technology over time, may depend on the age of the person that adopted the new technology. Therefore, the economic models must take account of heterogeneity conditions within the dynamic framework. This thesis intends to accomplish two goals. The first goal is to analyze and revise existing environmental policies that focus on defining the optimal management of natural resources over time, by taking account of the heterogeneity of environmental conditions. Thus, the thesis makes a policy orientated contribution in the field of environmental policy by defining the necessary changes to transform an environmental policy based on the assumption of homogeneity into an environmental policy which takes account of heterogeneity. As a result the newly defined environmental policy will be more efficient and likely also politically more acceptable since it is tailored more specifically to the heterogeneous environmental conditions. Additionally to its policy orientated contribution, this thesis aims making a methodological contribution by applying a new optimization technique for solving problems where the control variables depend on two or more arguments --- the so-called two-stage solution approach ---, and by applying a numerical method --- the Escalator Boxcar Train Method --- for solving distributed optimal control problems, i.e., problems where the state variables, in addition to the control variables, depend on two or more arguments. Chapter 2 presents a theoretical framework to determine optimal resource allocation over time for the production of a good by heterogeneous producers, who generate a stock externalit and derives government policies to modify the behavior of competitive producers in order to achieve optimality. Chapter 3 illustrates the method in a more specific context, and integrates the aspects of quality and time, presenting a theoretical model that allows to determine the socially optimal outcome over time and space for the problem of waterlogging in irrigated agricultural production. Chapter 4 of this thesis concentrates on forestry resources and analyses the optimal selective-logging regime of a size-distributed forest.

Shortcuts to adiabaticity in the double well

123 p.

Períodos críticos de competencia de malezas en frijol común (Phaseolus vulgaris L.) momento óptimo de control

Este estudio fue realizado en la estación experimental “La Compañía” perteneciente al Instituto Superior de Ciencias Agropecuarias, Nicaragua; con el propósito de determinar el periodo crítico de competencia entre el frijol común (Phaseolus Vuilgaris L) y Las malezas: Dos experimentos fueron sembrados en la época de postrera, 1986. En el experimento 1 (periodo libre de malezas) los tratamientos, 5 en total, consistieron en mantener parcelas libres de maleza desde e la siembra hasta 14.28.42, 56 días después de la siembra: un tratamiento fue dejado enmalezado durante todo el ciclo: En el experimento 2 (periodo con competencia) a las malezas les fue permitido competir por diferentes periodos comenzando los controles a los 14, 21, 28, 35, 42,49 y 63 días después de la siembra. Los resultados obtenidos muestran que bajo las condiciones experimentales, el frijol común necesita 28 días libres de malezas para obtener buenos rendimientos y es capaz de soportar 21 de competencia sin ver mermado sus rendimiento de manera significativa: el periodo crítico de competencia se encuentra entre 21 y 28 días después de la siembra: el mejor resultado fue obtenido cuando las malezas fueron controladas en dos ocasiones; la primera 21 días después de la siembra y la segundas 28 día s después de la siembra

Determinación de dosis y momento óptimo de aplicación de los herbicidas Fomesafen y Fluazifop-butil en el control post-emergente de malezas en frijol común (Phaseolus vulgaris L.)

El experimento fue efectuado en dos localidades durante la postrera de 1988, uno en la finca experimental “la compañía” perteneciente al Instituto Superior de Ciencias Agropecuarias (ISCA), San Marcos, Carazo; y el otro en la cooperativa de producción Camilo Ortega Saavedra, del municipio de Tecuantepe, Managua. Este estudio fue creado con el objetivo de determinar dosis y momento de aplicación adecuados de dos herbicidas utilizados en el control post-emergente de malezas en frijol común (Phaseolus vulgaris L) Se evaluaron 3 dosis estándar de Fluazifpo-butil (0.71,1.42, y2.13 1/ha ) en mezcla con una dosis estándar de Fluazifop-butil (1.42 1/ha) , aplicados a los 13.20 y 27 días después de la siembra. Los resultados muestran que las tres combinaciones de herbicidas pueden ser utilizadas para controlar malezas en el cultivo del frijol en dependencia del tamaño y grado de infestación de la maleza: las dosis altas pueden utilizarse en presencia de altas infestaciones y las dosis bajas para combatir infestaciones menores de malezas. Además se determinó que los mejores rendimien6tos de grado se obtuvieron cuando la aplicación de herbicidas se realiza a los 20 días después de la siembra.

Evaluación de diferentes tratamientos en el control de yemas axilares del tabaco Nicotiana tabacum L. variedad Burley KY-17

En el complejo tabaco, “Hermanos Mendoza” unida de producción estatal (U: P; E) “Juan José Morales” se estableció en la época lluviosas, periodo comprendido del 25 de Julio de 1985 y parte de la Época seca 19 de Enero 1986 un ensayo cuyos tratamientos estudiados fueron todas las combinaciones de tres deshija dores químicos, tres dosis de cada uno y dos diferentes momentos de aplicación, incluyendo un testigo absoluto (sin deshija), y un testigo relativo (deshije manual). Se planteó como objetivos determinar la efectividad de los diferentes tratamientos de las yemas axilares en la planta de tabaco; además identificar la mejor relación beneficio-costo de los tratamientos estudiados. El diseño empleado fue el de bloques completos al azar con cuatros repeticiones. Los productos conocidos como hidrácida maleica en dosis de 2.70 y kg. i.a/ha, y alcoholes grasos en dosis de 6.80Kg. I.a./ha., ejercieron un control excelente sobre las yemas auxiliares de tabaco, arrojado rendimientos similares al resto de los tratamientos, acepto el tratamiento donde se aplicó hidrácida maleica en dosis de 1.35kg.i.a./ha, a los tres dios después del desmote que fue al que arrojo menor rendimiento en peso seca de hojas. Los mayores rendimientos se obtuvieron con pendimatallina en dosis de 0.5kg.i.a./ha., a los cincos días después del desbotone, y con alcoholes grasos en dosis de 8.5 kg. I.a./a a los ocho días después del desbotone Los mayores resultados sobre el rendimiento se obtuvieron con el tratamiento de alcoholes grasos de dosis de 8.5, kg i.a./ha ., aplicado a los ocho días después del desbotone, determinando una producción de 2.1605 kg/P.U y un óptimo económico que corresponde a un retorno en ganancias neta de C$ 5.39,376.62 (quinientos treinta y nueve mil trescientos setenta y seis córdobas con 62/100 por hectárea, equivalente a C$ 1,7426 córdobas de ganancia neta por cada córdobas investido.

Regularization and Bang-bang conjugate times in optimal control

Consideramos o problema de controlo óptimo de tempo mínimo para sistemas de controlo mono-entrada e controlo afim num espaço de dimensão finita com condições inicial e final fixas, onde o controlo escalar toma valores num intervalo fechado. Quando aplicamos o método de tiro a este problema, vários obstáculos podem surgir uma vez que a função de tiro não é diferenciável quando o controlo é bang-bang. No caso bang-bang os tempos conjugados são teoricamente bem definidos para este tipo de sistemas de controlo, contudo os algoritmos computacionais directos disponíveis são de difícil aplicação. Por outro lado, no caso suave o conceito teórico e prático de tempos conjugados é bem conhecido, e ferramentas computacionais eficazes estão disponíveis. Propomos um procedimento de regularização para o qual as soluções do problema de tempo mínimo correspondente dependem de um parâmetro real positivo suficientemente pequeno e são definidas por funções suaves em relação à variável tempo, facilitando a aplicação do método de tiro simples. Provamos, sob hipóteses convenientes, a convergência forte das soluções do problema regularizado para a solução do problema inicial, quando o parâmetro real tende para zero. A determinação de tempos conjugados das trajectórias localmente óptimas do problema regularizado enquadra-se na teoria suave conhecida. Provamos, sob hipóteses adequadas, a convergência do primeiro tempo conjugado do problema regularizado para o primeiro tempo conjugado do problema inicial bang-bang, quando o parâmetro real tende para zero. Consequentemente, obtemos um algoritmo eficiente para a computação de tempos conjugados no caso bang-bang.

Optimal control and numerical optimization applied to epidemiological models

A relação entre a epidemiologia, a modelação matemática e as ferramentas computacionais permite construir e testar teorias sobre o desenvolvimento e combate de uma doença. Esta tese tem como motivação o estudo de modelos epidemiológicos aplicados a doenças infeciosas numa perspetiva de Controlo Ótimo, dando particular relevância ao Dengue. Sendo uma doença tropical e subtropical transmitida por mosquitos, afecta cerca de 100 milhões de pessoas por ano, e é considerada pela Organização Mundial de Saúde como uma grande preocupação para a saúde pública. Os modelos matemáticos desenvolvidos e testados neste trabalho, baseiam-se em equações diferenciais ordinárias que descrevem a dinâmica subjacente à doença nomeadamente a interação entre humanos e mosquitos. É feito um estudo analítico dos mesmos relativamente aos pontos de equilíbrio, sua estabilidade e número básico de reprodução. A propagação do Dengue pode ser atenuada através de medidas de controlo do vetor transmissor, tais como o uso de inseticidas específicos e campanhas educacionais. Como o desenvolvimento de uma potencial vacina tem sido uma aposta mundial recente, são propostos modelos baseados na simulação de um hipotético processo de vacinação numa população. Tendo por base a teoria de Controlo Ótimo, são analisadas as estratégias ótimas para o uso destes controlos e respetivas repercussões na redução/erradicação da doença aquando de um surto na população, considerando uma abordagem bioeconómica. Os problemas formulados são resolvidos numericamente usando métodos diretos e indiretos. Os primeiros discretizam o problema reformulando-o num problema de optimização não linear. Os métodos indiretos usam o Princípio do Máximo de Pontryagin como condição necessária para encontrar a curva ótima para o respetivo controlo. Nestas duas estratégias utilizam-se vários pacotes de software numérico. Ao longo deste trabalho, houve sempre um compromisso entre o realismo dos modelos epidemiológicos e a sua tratabilidade em termos matemáticos.

Computational methods in the fractional calculus of variations and optimal control

The fractional calculus of variations and fractional optimal control are generalizations of the corresponding classical theories, that allow problem modeling and formulations with arbitrary order derivatives and integrals. Because of the lack of analytic methods to solve such fractional problems, numerical techniques are developed. Here, we mainly investigate the approximation of fractional operators by means of series of integer-order derivatives and generalized finite differences. We give upper bounds for the error of proposed approximations and study their efficiency. Direct and indirect methods in solving fractional variational problems are studied in detail. Furthermore, optimality conditions are discussed for different types of unconstrained and constrained variational problems and for fractional optimal control problems. The introduced numerical methods are employed to solve some illustrative examples.