Открытый доступ
Только для подписчиков
Управление объектами с секторной нелинейностью с гарантией нахождения регулируемой переменной в заданном множестве
https://doi.org/10.17587/mau.23.351-355
Аннотация
Предложен новый метод синтеза управления объектами с секторной нелинейностью с гарантией нахождения регулируемой переменной в заданном множестве при неизвестных ограниченных возмущениях. Синтез алгоритма осуществляется в два этапа. На первом этапе используется преобразование координат, чтобы свести исходную задачу с ограничениями к задаче исследования на устойчивость по вход—состоянию новой расширенной системы без ограничений. На втором этапе синтезируется закон управления для преобразованной системы, в котором настраиваемый параметр выбирается из решения линейных матричных неравенств. Для иллюстрации эффективности работы предлагаемого метода приведены результаты моделирования в MATLAB/Simulink, которые показали эффективность предложенного метода и подтвердили теоретические результаты.
Ключевые слова
нелинейная система,
секторная нелинейность,
преобразование координат,
заданное множество,
неизвестное ограниченное возмущение,
устойчивость,
линейные матричные неравенства
При поддержке: Метод решения и основной результат получены за счет гранта Российского научного фонда № 18-79-10104-П в ИПМаш РАН, https://rscf.ru/project/18-79-10104/. Численное моделирование выполнено за счет средств гранта РФФИ № 20-08-00610.
Об авторах
Ба Хю Нгуен
Институт п роблем машиноведения РАН, Университет ИТМО
Россия
Россия
Аспирант
г. Санкт-Петербург
И. Б. Фуртат
Institute for Problems of Mechanical Engineering (RAS); ITMO University
Россия
Россия
Д-р техн. наук, проф., гл. науч. сотр., зав. лаб.
г. Санкт-Петербург
Список литературы
1. Gupta S., Joshi S. M. Some properties and stability results for sector-bounded LTI systems // Proceedings of 1994 33rd IEEE Conference on Decision and Control. 1994. Vol. 3. P. 2973—2978. DOI: 10.1109/CDC.1994.411339.
2. Alvergue L., Gu G., Acharya S. A generalized sector bound approach to feedback stabilization of nonlinear control systems // International Journal of Robust and Nonlinear Control. 2012. Vol. 23. P. 1563—1580 DOI:10.1002/rnc.2843.
3. Churilov A. Stabilization of systems with sector bounded nonlinearity by a sawtooth sampled-data feedback // Cybernetics and Physics. 2019. Vol. 8. P. 222—227. DOI: 10.35470/2226-4116-2019-8-4-222-227.
4. Pendharkar I., Pillai H. Systems with sector bound nonlinearities: A behavioral approach // Systems & Control Letters. 2008. Vol. 57. P. 112—122. DOI: 10.1016/j.sysconle.2007.06.019.
5. Novara C., Canuto E., Carlucci D. Control of systems with sector-bounded nonlinearities: robust stability and command effort minimization by disturbance rejection // Control Theory and Technology. 2016. Vol. 14. P. 209—223. DOI: 10.1007/s11768-016-6017-6.
6. Gomes da Silva J. M., Castelan E. B., Corso J., Eckhard D. Dynamic output feedback stabilization for systems with sector-bounded nonlinearities and saturating actuators // Journal of the Franklin Institute. 2013. Vol. 350. P. 464—484. DOI: 10.1016/j.jfranklin.2012.12.009.
7. Фуртат И. Б., Гущин П. А. Управление динамическими объектами с гарантией нахождения регулируемого сигнала в заданном множестве // Автоматика и телемеханика. 2021. № 4. С. 121—139.
8. Furtat I., Gushchin P. Nonlinear feedback control providing plant output in given set // International Journal of Control. 2021. URL: https://doi.org/10.1080/00207179.2020.1861336.
9. Furtat I., Gushchin P. Control of Dynamical Systems with Given Restrictions on Output Signal with Application to Linear Systems // IFAC-PapersOnLine. 2020. Vol. 53, N. 2. P. 6384—6389.
10. Boyd S., El Ghaoui L., Feron E., Balakrishnan V. Linear Matrix Inequalities in System and Control Theory // SIAM studies in applied mathematics. 1994.Vol. 15. 205 p.
11. Herrmann G, Turner M., Postlethwaite I. Linear matrix inequalities in control // Mathematical Methods for Robust and Nonlinear Control. Springer Nature. 2007. P. 123—142 (Lecture Notes in Control and Information Sciences).
12. Sontag E. Input to state stability: Basic concepts and results // Nonlinear and optimal control theory. Springer. 2008. P. 163—220.
13. Dashkovskiy S., Efimov D., Sontag E. Input to state stability and allied system properties // Automation and Remote Control. 2011. Vol. 72, N. 8. P. 1579—1614.
14. Fridman E. A refined input delay approach to sampleddata control // Automatica. 2010. V. 46. P. 421—427.
15. Furtat I. B. Robust Synchronization of the Structural Uncertainty Nonlinear Network with Delay and Disturbances // Proc. of the 11th IFAC International Workshop on Adaptation and Learning in Control and Signal Processing, July 3-5, 2013, Caen, France. P. 227—232.
16. Фуртат И. Б. Робастное управление электрическим генератором с компенсацией возмущений // Известия РАН. Теория и системы управления. 2011. № 5. С. 102—108.
17. Lofberg J. YALMIP: a toolbox for modeling and optimization in MATLAB // 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation (IEEE Cat. No.04CH37508). 2004. P. 284—289. DOI: 10.1109/CACSD.2004.1393890.
18. Sturm J. F. Using SeDuMi 1.02, a MATLAB toolbox for optimization over symmetric cones // Optimization methods and software. 1999, Vol. 11. P. 625—653.
Рецензия
Для цитирования:
Нгуен Б., Фуртат И.Б. Управление объектами с секторной нелинейностью с гарантией нахождения регулируемой переменной в заданном множестве. Мехатроника, автоматизация, управление. 2022;23(7):351-355. https://doi.org/10.17587/mau.23.351-355
For citation:
Ba Huy N., Furtat I.B. Control of Sector-Bound Systems with the Guarantee Output Signal in a Given Set. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2022;23(7):351-355. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.23.351-355
Просмотров: 232
.png)
Послать статью по эл. почте 