Journal of Control
مجله کنترل
JoC
Engineering & Technology
http://joc.kntu.ac.ir
1
admin
2008-8345
2538-3752
10.52547/joc
fa
jalali
1391
3
1
gregorian
2012
6
1
6
1
online
1
fulltext
fa
سیستم های تکه ای خطی تبار مستقیم: کلاس جدیدی از سیستم های هایبرید با دینامیکهای خطی تبار و مرزهای کلیدزنی قابل تنظیم
Direct Piecewise Affine Systems: A New Class of Hybrid Systems with Affine Dynamics and Regulable Switching Boundaries
تخصصي
Special
پژوهشي
Research paper
در بسیاری از موارد، سیستم های تکه ای خطی تبار (Piece-Wise Affine) از تقریب یک سیستم غیرخطی با تعدادی زیرسیستم خطی تبار (Affine) به دست می آیند. تقریبی بودن و عدم امکان تحلیل پایداری دقیق از معایب سیستم حاصل بوده و در این مقاله کلاس جدیدی از سیستم های هایبرید به عنوان راه حل معرفی گردیده است. کلاس پیشنهادی به طور مستقیم و بدون استفاده از متوسط گیری از سیستم سوئیچ شونده به دست می آید، از این رو سیستم تکه ای خطی تبار مستقیم (Direct Piece-Wise Affine) نامگذاری شده است. کلاس هایبرید پیشنهادی دارای زیرسیستم های خطی تبار و مرزهای کلیدزنی قابل تنظیم و ثابت در صفحه حالت است. موارد کاربردی بسیاری از جمله مبدل های الکترونیک قدرت و فرآیندهای شیمیایی وجود دارند که در فرم پیشنهادی قابل مدلسازی هستند. جهت تحلیل پایداری کلاس پیشنهادی، قضایایی مبتنی بر تابع لیاپانف مربعی ارائه شده است. مسئله تحلیل پایداری و طراحی در مورد این سیستمها به حل یک مسئله بهینهسازی محدب از نوع نامساویهای ماتریسی خطی منجر می گردد. همچنین در این مقاله، مدل ارائه شده با کلاس های هایبرید متداول مقایسه شده است. کاربرد کلاس پیشنهادی در مدلسازی و تحلیل پایداری یک مبدل الکترونیک قدرت dc-dc رزونانسی ارائه شده است.
For many applications, Piece-Wise Affine (PWA) systems are made from approximation of nonlinear dynamics by affine subsystems. Approximation and non-exact stability analysis are the main disadvantages of derived PWA system and as a solution, a new class of hybrid systems are introduced in this article. The proposed class is derived directly from switched model and without averaging then it is named as Direct PWA (DPWA). The new hybrid class has affine subsystems and regulable and/or constant switching boundaries. Many applications such as power electronics and process engineering can be modeled as proposed class. Some theorems are presented for stability analysis that are based on quadratic Lyapunov function. The problem of stability analysis and controller design is redounded to convex optimization in form of linear matrix inequality. The proposed model is compared with conventional hybrid models. Proposed model is used for modeling and stability analysis of a dc-dc resonant power converter.
سیستم تکه ای خطی تبار, مرز کلیدزنی قابل تنظیم, تابع لیاپانف مربعی, نامساوی ماتریسی خطی
Piece-Wise Affine System, Regulable Switching Boundary, Quadratic Lyapunov Function, Linear Matrix Inequality
21
29
http://joc.kntu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-72-1&slc_lang=fa&sid=1
Hamed
Molla Ahmadian Kaseb
حامد
ملااحمدیان کاسب
hamed.mollaahmadian@gmail.com
1003194753284600753
1003194753284600753
Yes
دانشگاه فردوسی مشهد
Ali
Karimpour
علی
کریم پور
karimpor@um.ac.ir
1003194753284600754
1003194753284600754
No
دانشگاه فردوسی مشهد
Naser
Pariz
ناصر
پریز
n-pariz@um.ac.ir
1003194753284600755
1003194753284600755
No
دانشگاه فردوسی مشهد