طراحی کنترل‌کننده پیش‌بین مدل پایدارساز برای سیستم‌های هایبرید مرکب منطقی دینامیکی: رویکرد تابع لیاپانف مبتنی بر نُرم بی‌نهایت

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی برق و الکترونیک - دانشگاه صنعتی شیراز

2 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر – دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشکده مهندسی برق و الکترونیک - دانشگاه صنعتی شیراز

doi
چکیده

کنترل پیش‌بین سیستم‌های هایبرید با دو چالش اساسی تضمین پایداری حلقه-بسته و همچنین کاهش پیچیدگی محاسباتی روبه‌رو می‌باشد. در این مقاله، پایداری نمایی حلقه-بسته سیستم‌های هایبرید توصیف‌شده توسط مدل مرکب منطقی دینامیکی توسط کنترل پیش‌بین مدل تحلیل می‌شود. برای این منظور، استفاده از شرط نزولی‌بودن یک تابع لیاپانوف مبتنی بر نرم بی‌نهایت متغیرهای حالت سیستم، به‌جای تحمیل قید مساوی نهایی در مسئله کنترل پیش‌بین مدل سیستم‌های مرکب منطقی دینامیکی پیشنهاد می‌شود. شرایط تضمین پایداری نمایی حلقه-بسته با استفاده از روش پیشنهادی دارای عملکرد بهتری هم از نظر پیاده‌سازی کنترل‌کننده و هم از نظر پیچیدگی محاسباتی است . علاوه‌بر این، با استفاده از این روش، شرایط پایداری نمایی حلقه-بسته نقطه تعادل به مقدار افق پیش‌بینی سیستم وابسته نمی‌باشد و همین امر می‌تواند یکی از مهم‌ترین مزایای این روش در نظر گرفته شود. با استفاده از شرط نزولی‌بودن تابع لیاپانوف در فرمول‌بندی کنترل پیش‌بین مدل برای سیستم‌های مرکب منطقی دینامیکی، نسخه زیربهینه سیگنال کنترل با حجم محاسباتی بسیار کمتر به‌دست می‌آید. به‌منظور بررسی عملکرد روش پیشنهادشده، مسئله پایدارسازی در سیستم تعلیق خودرو مورد مطالعه و شبیه‌سازی قرار می‌گیرد.