کنترل سطح دینامیکی بهبود یافته تطبیقی کلاسی از سیستم های غیرخطی نامعین در حضور هیسترزیس ورودی و جهت کنترلی نامعین

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

doi
10.22034/tjee.2023.54131.4548
چکیده

این مقاله به طراحی یک کنترل‌کننده سطح دینامیکی بهبود یافته تطبیقی برای کلاسی از سیستم‌های غیرخطی نامعین در حضور هیسترزیس ورودی و جهت کنترلی نامعین می‌پردازد. در ساختار پیشنهادی فرض می‌شود که توابع به ازای در دینامیک سیستم و هم‌چنین پارامترهای محدودیت ورودی نامعین هستند. لذا برای طراحی کنترل‌کننده، ابتدا توابع نامعین در دینامیک سیستم توسط سیستم فازی به عنوان یک تقریب‌زن خطی شناسایی می-شود. سپس، کنترل‌کننده سطح دینامیکی بهبودیافته پیشنهادی بر اساس مدل فازی سیستم طراحی می‌گردد. در کنترل‌کننده پیشنهادی از تابع نوع ناسبام برای غلبه بر جهت کنترلی نامعین استفاده می‌شود. هم‌چنین برای حذف معضل "انفجار جملات" در روش پسگام و حذف حساسیت به ثابت زمانی فیلترها در روش کنترل سطح دینامیکی متداول، از مشتق‌گیر ردیابی غیرخطی برای محاسبه مشتق ورودی‌های مجازی استفاده می‌شود. بعلاوه با در نظر گرفتن نرم پارامترهای قابل تنظیم در مدل فازی به عنوان پارامتر تطبیقی، تعداد پارامترهای تطبیقی و در نتیجه حجم محاسبات برخط به میزان چشم‌گیری کاهش پیدا می‌کند. تحلیل پایداری کنترل‌کننده پیشنهادی تضمین می‌کند که تمامی سیگنال‌های سیستم حلقه بسته نهایتاً به صورت یکنواخت کراندار هستند. هم‌چنین قوانین تطبیقی برای تنظیم پارامترها به صورت برخط بر اساس روش لیاپانف پیشنهاد می‌گردند. نتایج شبیه‌سازی بر روی دو مثال عددی و کاربردی مؤید کارایی و عملکرد مناسب کنترل‌کننده پیشنهادی می‌باشند.