دوره 16، شماره 2 - ( مجله کنترل، جلد 16، شماره 2، تابستان 1401 )                   جلد 16 شماره 2,1401 صفحات 24-11 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Yavari R, Shamaghdari S, Sadeghzadeh A. Robust H2 switching gain-scheduled controller design for switched uncertain LPV systems. JoC 2022; 16 (2) :11-24
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-847-fa.html
یاوری رضا، شمقدری سعید، صادق زاده آرش. طراحی کنترل‌کننده‌ی جدول‌بندی بهره‌ی کلیدزن مقاوم H2 برای سیستم‌های LPV نامعین کلیدزن. مجله کنترل. 1401; 16 (2) :11-24

URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-847-fa.html

طراحی کنترل‌کننده‌ی جدول‌بندی بهره‌ی کلیدزن مقاوم H2 برای سیستم‌های LPV نامعین کلیدزن
رضا یاوری1 ، سعید شمقدری*1 ، آرش صادق زاده2
1- دانشکده‌ی مهندسی برق، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
2- دانشکده‌ی مهندسی برق ، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
چکیده:   (4483 مشاهده)
در این مقاله، رویکردی جدید به منظور طراحی کنترل‌کننده‌ی جدول‌بندی پس‌خورد خروجی دینامیکی مرتبه کامل کلیدزن مقاوم H2 برای سیستم‌های پارامتر متغیر خطی نامعین کلیدزن ارائه می‌شود. کنترل‌کننده‌های جدول‌بندی بهره‌ی کلیدزن مقاوم پیشنهادی، علاوه بر تضمین پایداری بهره‌ی H2 خروجی عملکردی سیستم حلقه‌بسته‌ی نامعین کلیدزن را کمینه می‌نماید. منطق کلیدزنی هیسترزیس که وابسته به پارامترهای جدول‌بندی است، در طراحی کنترل‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. وابستگی ماتریس‌های فضای حالت سیستم حلقه‌باز کلیدزن به پارامترهای جدول‌بندی و هم‌چنین متغیرهای نامعینی از نوع چندجمله‌ای در نظر گرفته شده است. هم‌چنین فرض بر آن است که محدوده‌‌ی تغییرات پارامترهای جدول‌بندی و نامعینی از پیش معین باشد. رویکرد طراحی به صورت بهینه‌ساز‌ی نامساوی‌های وابسته به پارامتر خطی به همراه جستجوی خطی دو مقدار عددی ارائه می‌شود. سرانجام روش فوق در طراحی کنترل‌کننده‌ی سیستم تعلیق الکترومغناطیسی مورد استفاده قرار گرفته است. بررسی و ارزیابی نتایج این طراحی، قابلیت‌های کاربردی رویکرد کنترلی پیشنهادی در این مقاله را تأیید می‌کند.
واژه‌های کلیدی: کنترل جدول‌بندی مقاوم، کنترل کلیدزن، سیستم پیوسته-زمان، سیستم پارامتر متغیر خطی نامعین کلیدزن
متن کامل [PDF 832 kb]   (1509 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: 1399/12/19 | پذیرش: 1400/10/17 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1401/1/24
فهرست منابع
1. W. J. Rugh and J. S. Shamma, "Research on gain scheduling," Automatica, vol. 36, no. 10, pp. 1401-1425, 2000. [DOI:10.1016/S0005-1098(00)00058-3]
2. C. Hoffmann and H. Werner, "A Survey of linear parameter-varying control applications validated by experiments or high-fidelity simulations," IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 23, pp. 416-433, 2015. [DOI:10.1109/TCST.2014.2327584]
3. J. Mohammadpour and C. W. Scherer, Control of Linear Parameter Varying Systems with Applications, New York: Springer-Verlag, 2012. [DOI:10.1007/978-1-4614-1833-7]
4. B. Sereni, E. Assuncao, and M. C. M. Teixeira, "New gain-scheduled static output feedback controller design strategy for stability and transient performance of LPV systems," IET Control Theory and Applications, vol. 14, pp. 717-725, March 2020. [DOI:10.1049/iet-cta.2019.0259]
5. M. L. Peixoto, P. S. Coutinho, R. M. Palhares, "Improved robust gain-scheduling static output feedback control for discrete-time LPV systems," vol. 58, , pp. 11-16, 2021. [DOI:10.1016/j.ejcon.2020.12.006]
6. W. Xie, "Multi‐objective H2/L2 performance controller synthesis for LPV systems," Asian Journal of Control, vol. 14, no. 5, pp. 1273-1281, 2012. [DOI:10.1002/asjc.429]
7. J. D. Caigny, J. F. Camino, R. C. L. F. Oliveira, P. L. D. Peres, and J. Swevers, "Gain-scheduled H2 and H∞ control of discrete-time polytopic time-varying systems," IET Control Theory Applications, vol. 4, no. 3, pp. 362-380, 2010. [DOI:10.1049/iet-cta.2008.0364]
8. J. De Caigny, J. F. Camino, R. C. L. F. Oliveira, P. L. D. Peres, and J. Swevers,"Gain-scheduled dynamic output feedback control for discrete-time LPV systems," International Journal of Robust and Nonlinear Control, vol. 22, no. 5, pp. 535-558, 2012.. [DOI:10.1002/rnc.1711]
9. A. Sadeghzadeh, "Gain-scheduled static output feedback controller synthesis for discrete-time LPV systems," International Journal of Systems Science, vol. 48, no. 14, pp. 2936-2947, 2017. [DOI:10.1080/00207721.2017.1365967]
10. A. P. Pandey and M. C. de Oliveira, "Discrete-time H∞ control of linear parameter-varying systems," International Journal of Control, vol. 92, no. 12, pp. 2750-2760, 2019. [DOI:10.1080/00207179.2018.1459855]
11. C. Yuan, C. Duan, and F. Wu, "Almost output regulation of LFT systems via gain‎‎-‎scheduling control," International Journal of Control, vol. 91, pp. 1161-1170, 2018. [DOI:10.1080/00207179.2017.1309573]
12. T. He, G.G. Zhu, S.S.M. Swei, and W. Su, "Smooth-switching LPV control for vibration suppression of a flexible airplane wing," Aerospace Science and Technology; vol. 84, pp. 895-903, 2019. [DOI:10.1016/j.ast.2018.11.029]
13. V. Veselý and A. Ilka, "Design of robust gain-scheduled PI controllers," Journal of the Franklin Institute, vol. 352, no. 4, pp. 1476-1494, 2015. [DOI:10.1016/j.jfranklin.2015.01.009]
14. V. Veselý and A. Ilka "Generalized robust gain-scheduled PID controller design for affine LPV systems with polytopic uncertainty," Systems and control letters, vol. 105, pp. 6-13, 2017. [DOI:10.1016/j.sysconle.2017.04.005]
15. A. Ilka and T. Mckelvey, "Robust discrete-time gain-scheduled guaranteed cost PSD controller design," Proc. International Conference on Process Control (PC), Strbske Pleso, Slovakia, pp. 54-59, 2017. [DOI:10.1109/PC.2017.7976188]
16. M. Sato and D. Peaucelle, "Gain-scheduled output-feedback controllers using inexact scheduling parameters for continuous-time LPV systems," Automatica, vol. 49, no. 4, pp. 1019-1025, 2013. [DOI:10.1016/j.automatica.2013.01.034]
17. A. Sadeghzadeh, "On exploiting inexact scheduling parameters for gain-scheduled control of linear parameter-varying discrete-time systems," Systems and Control Letters, vol. 117, pp. 1 - 10, 2018. [DOI:10.1016/j.sysconle.2018.04.012]
18. A. Sadeghzadeh, "Gain-scheduled continuous-time control using polytope-bounded inexact scheduling parameters," International Journal of Robust and Nonlinear Control, vol. 28, no. 17, pp. 5557-5574, 2018. [DOI:10.1002/rnc.4333]
19. R. Yavari, A. Sadeghzadeh, and S. Shamaghdari, "Comments on 'Improved synthesis conditions for mixed H2/H∞ gain-scheduling control subject to uncertain scheduling parameters'," International Journal of Control, vol. 94, pp. 804-806, 2021. [DOI:10.1080/00207179.2019.1617900]
20. R. Yavari, A. Sadeghzadeh, and S. Shamaghdari, "Improved multiobjective H2/H∞ switching gain-scheduled controller synthesis exploiting inexact scheduling parameters," International Journal of Robust and Nonlinear Control, vol. 30, pp. 7706-7730, 2020. [DOI:10.1002/rnc.5203]
21. S. Wang, H. Pfifer, and P. Seiler, "Robust synthesis for linear parameter varying systems using integral quadratic constraints," Automatica, vol. 68, pp. 111-118, 2016. [DOI:10.1016/j.automatica.2016.01.053]
22. T. E. Rosa, C. F. Morais, and R. C. Oliveira, "H∞ output-feedback gain-scheduled control for discrete-time linear systems affected by time-varying parameters," IFAC-PapersOnLine, 20th IFAC World Congress, vol. 50, no. 1, pp. 8618 - 8623, 2017. [DOI:10.1016/j.ifacol.2017.08.2465]
23. A. Sadeghzadeh, "LMI relaxations for robust gain-scheduled control of uncertain linear parameter varying systems," IET Control Theory and Applications, vol. 13, pp. 486-495, 2018. [DOI:10.1049/iet-cta.2018.5373]
24. D. Rotondo, F. Nejjari, and V. Puig, "Robust state-feedback control of uncertain LPV systems: An LMI-based approach," Journal of the Franklin Institute, vol. 351, no. 5, pp. 2781-2803, 2014. [DOI:10.1016/j.jfranklin.2014.01.018]
25. C. Yuan, F. Wu, "Hybrid control for switched linear systems with average dwell time," IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 60, no. 1, pp. 240-245, 2015. [DOI:10.1109/TAC.2014.2322941]
26. D . Yang, J. Zhao, "H∞ bumpless transfer for switched LPV systems and its application," International Journal of Control,vol. 92, pp. 1500-1508, 2019. [DOI:10.1080/00207179.2017.1421774]
27. D. Yang, G . Zong, S. K. Nguang, "H∞ bumpless transfer reliable control of Markovian switching LPV systems subject to actuator failures," Information Sciences, vol. 512, pp. 431-445, 2020. [DOI:10.1016/j.ins.2019.07.059]
28. C. M. Agulhari, R. C. L. F. de Oliveira, and P. L. D. Peres, "Robust LMI Parser: a computational package to construct LMI conditions for uncertain systems," Proc. XIX Brazilian Conference on Automation (CBA 2012), Campina Grande, PB, Brazil, pp. 2298-2305, 2012.
29. MOSEK ApS, "The MOSEK optimization toolbox for MATLAB manual. Version 7.1 (Revision 28)", 2015.
30. J. Löfberg, "YALMIP: A Toolbox for Modeling and Optimization in MATLAB," Proc.‎ CACSD Conference, 2004.
31. P. K. Sinha, A. N. Pechev, "Nonlinear H∞ controllers for electromagnetic suspension systems," IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 49, no. 4, pp. 563-568, 2004. [DOI:10.1109/TAC.2003.822865]
32. X. Su, X. Yang, P. Shi, L. Wu, "Fuzzy control of nonlinear electromagnetic suspension systems," Mechatronics, vol. 24, no. 4, pp. 328-335, 2014. [DOI:10.1016/j.mechatronics.2013.08.002]
33. AK. Al-Jiboory, GG. Zhu, "Static output-feedback robust gain-scheduling control with guaranteed H2 performance," Journal of The Franklin Institute, vol. 335, pp. 2221-2242, 2018. [DOI:10.1016/j.jfranklin.2017.12.037]
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله کنترل می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2025 CC BY-NC 4.0 | Journal of Control

Designed & Developed by : Yektaweb