@article{ author = {Tofighi, Mohammad Hasan and Sazegar, Hadi and Najafi, Farid and Sadati, Seyed Hossei}, title = {Modeling and Experimental Identification of a Rotary Servo-Hydraulic System in Presence of Noise and Structural Uncertainties}, abstract ={In this paper, a study was done of the modeling and parameter identification of a rotary electro-hydraulic servo system in presence of noise and structural uncertainties. The mathematical model accounted for all the system dynamics, apart from few trivial assumptions that were put together to alleviate the complexity of the expressions. The behavior of the spool dynamics in servo-valve is modeled with an appropriate 2nd-order transfer function. In fact, electro-hydraulic systems are known to be highly nonlinear and non differentiable due to many factors, such as leakage, friction, and especially, the fluid flow expression through the servo-valve. Then the system is written in linear parameters (LP) form and continuous-time least-squares estimation method is used to parameter identification of the system. Furthermore, the constant parameters of the valve can be identified using frequency response methods. In comparison with similar works, the experimental results present significant reduction in identification time. The method is validated with the nonlinear model of the system and substituting the procured parameters in the model}, Keywords = {Modeling, Parameter Identification, Actuator, Servo-hydraulic.}, volume = {3}, Number = {4}, pages = {1-10}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {مدل سازی و شناسایی تجربی پارامترهای یک ‌سیستم سروهیدرولیک دورانی با حضور عدم قطعیت‌های ساختاری و اغتشاش}, abstract_fa ={در این مقاله مدل سازی و شناسایی پارامترهای یک ‌سیستم سروهیدرولیک دورانی، در حضور عوامل غیر‌خطی مربوط به جریان، مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا یک مدل دینامیکی غیرخطی از سیستم سروهیدرولیک دورانی مورد نظر شامل یک مدل رسته دو از دینامیک اسپول شیر سرو ارائه می گردد که بتواند به نحوی قابل قبولی رفتار سیستم را در حضور عدم قطعیت‌های ساختاری و اغتشاش بیان کند. بدون شک ارائه یک مدل مناسب از شیر و سیستم عملگر می تواند موجب بهبود عملکرد کنترلی آن گردد. در نهایت تعیین پارامترها ثابت شیر و شناسایی مقادیر لحظه‌ای پارامترهای سیستم سروهیدرولیک دورانی به ترتیب به ‌کمک روش های پاسخ فرکانسی و تخمین حداقل مربعات زمان- پیوسته صورت پذیرفته است. نتایج تجربی حاصل از این پژوهش حاکی از کاهش قابل ملاحظه زمان شناسایی پارامترها نسبت به موارد مشابه می باشد. کارایی این روش با ارائه یک مدل دینامیکی غیرخطی از سیستم و جایگذاری پارامترهای حاصله از شناسایی در این مدل و سپس مقایسه نتایج با سیستم اصلی به خوبی به اثبات رسیده است.}, keywords_fa = {مدل سازی, شناسایی پارامتر, عملگر, سروهیدرولیک}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-149-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-149-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2010} } @article{ author = {Karami-Mollaee, Ali and Pariz, Naser and Shanechi, Hass}, title = {Higher Order Sliding Mode Control of Nonlinear Systems with Adaptive Switching Gain}, abstract ={In this paper, we present a new method for designing higher order sliding mode controller (HOSMC) with adaptive switching gain by defining a new PI sliding surface and employing a linear state feedback. The objective is to force the outputs of a nonlinear SISO system and their derivatives up to a certain order, track the states of a linear system with desired properties. The main property of proposed controller is that it does not need an upper bound for the uncertainty and moreover, the switching gain increases and decreases according to the system circumstances by employing an adaptation procedure. Then, chattering is removed completely by using the HOSMC with a small switching gain. Finally, we have used the proposed method to control and synchronize of chaotic uncertain systems.}, Keywords = {Higher order sliding mode control, nonlinear systems, chattering, adaptive control.}, volume = {3}, Number = {4}, pages = {11-25}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {کنترل حالت لغزشی مرتبه بالای سیستمهای غیرخطی با بهره سوییچینگ تطبیقی}, abstract_fa ={در این مقاله، کنترل سیستمهای غیر خطی با روش حالت لغزشی مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از بهره سوییچینگ تطبیقی و فیدبک حالت خطی و تعریف یک سطح لغزشی تناسبی-انتگرالی، روش جدیدی ارایه شده است که قابل اعمال بر روی سیستمهای تک ورودی- تک خروجی می باشد. هدف، سنکرون سازی خروجی سیستم تک ورودی- تک خروجی و مشتقات آن تا مرتبه ای مشخص، با یک سیستم خطی با مشخصات دلخواه است. مهمترین خصوصیت روش ارایه شده این است که بر خلاف روشهای دیگر، در این روش به کران بالای نا معینی ها وعدم قطعیتهای سیستم نیازی نیست و در عین حال بهره سوییچینگ مطابق با شرایط سیستم افزایش و کاهش می یابد. بنابراین با ترکیب کنترل لغزشی مرتبه بالا و بهره سوییچینگ تطبیقی وزوز حذف خواهد شد. در نهایت، روش پیشنهادی برای سنکرون سازی سیستمهای آشوبی استفاده شده است.}, keywords_fa = {کنترل حالت لغزشی مرتبه بالا, کنترل سیستمهای غیر خطی, کنترل تطبیقی, وزوز}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-151-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-151-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2010} } @article{ author = {}, title = {Reduction of the Actuator Oscillations using Adaptive Control in a Damped Beam Model under a Follower Force}, abstract ={Flexible behaviors in new aerospace structures can lead to a degradation of their control and guidance system and undesired performance. The objectives in the current work are to analyze the vibration resulting from the propulsion force on a Flexible Launch Vehicle (FLV) modeled as a follower force on a free-free beam with proportional damping, study its effects on the oscillation of the actuators, and develop an approach to reduce these oscillations. To pursue these objectives, the stability of the beam model is first studied using the Ritz method. It was determined that the proportional damping consisting of those of internal (material) and external (viscous fluid) result in a change in the critical follower force. The rigid dynamics of a FLV in the pitch channel was then modeled and modified using the vibrational model of the device for the same channel. A new dynamic model and an adaptive control system for the FLV was then developed, allowing the aerospace structure to run on its maximum bearable propulsion force with the optimum effects on the oscillation of its actuators. Simulation results show that such a control model provides an effective way to reduce the undesirable oscillations of the actuators.}, Keywords = {FLV, Beam Instability, Follower Force, Adaptive Algorithm, Filtered Recursive Least Square}, volume = {3}, Number = {4}, pages = {26-36}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {کاهش نوسانات عملگرها با استفاده از کنترل تطبیقی در یک تیر با میرایی تحت نیروی تعقیب کننده}, abstract_fa ={تاثیرات انعطاف پذیری سازه در سیستم های ماهواره بر می تواند منجر به ناپایداری سیستم کنترل گردد. هدف این مقاله طراحی کاهنده ارتعاشات و مدلسازی تاثیر ارتعاشات خمشی در اثر نیروی تعقیب کننده پیشران و اثرات میرایی به صورت یک تیر دو سر آزاد می باشد. در پژوهش های گذشته تاکنون طراحی کنترل کننده برای سیستم های حامل ماهواره با تاثیر نیروی تعقیب کننده و میرایی سازه انجام نشده است. در این پژوهش پس از مدلسازی مربوطه با استفاده از روش شناسایی بازگشتی فیلتر شده، فرکانس ارتعاشی شناسایی شده و از فیلتر های تطبیقی برای کاهش ارتعاشات بهره گرفته شده است. نتایج شبیه سازی نشان داد که کنترل کننده طراحی شده با وجود تاثیر نیروی تعقیب کننده و میرایی به خوبی ارتعاشات خمشی سازه سیستم را کاهش داده است. همچنین این روش در مقایسه با روش گرادیان که از الگوی مدل مرجع پیروی می کند عملکرد بهتری را نشان می دهد.}, keywords_fa = {ماهواره بر انعطاف پذیر, نیروی تعقیب کننده, میرایی سازه, شناسایی فرکانس ارتعاشی, فیلتر تطبیقی}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-152-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-152-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2010} } @article{ author = {Pezeshkian, Mahdi and Khosrowjerdi, Mohammad Jav}, title = {A Fault Estimation-based Approach to Active Fault Tolerant Controller Design}, abstract ={In this paper, an active approach for designing Fault Tolerant Controller (FTC) is proposed. This aprroach utilizes the idea of dynamical observer for simultaneous estimation of system states and faults. The main advantage of the dynamical observer is looking at the simultaneous estimation of system states and faults purely as a robust control problem. In this proposed approach, the controller has a fixed structure and there is no need to reconfiguration of the controller to accommodate or compensate the effect of the faults occurred in the system which makes the proposed approach practical for real systems. The control law is a linear function of the system states and estimated faults and is designed to keep the closed loop system asymptotically stable and the performance of the closed loop system in an acceptable level in the presence of faults and disturbances. A constructive algorithm based on Linear Matrix Inequality (LMI) is presented for FTC design. The merit of the proposed control scheme has been verified by the simulation on the four-tank process subjected to the actuator faults.}, Keywords = {Fault Tolerant Controller (FTC), Fault Reconstruction, Fault Detection and Isolation (FDI), Linear Matrix Inequality (LMI), Dynamical Observer.}, volume = {3}, Number = {4}, pages = {37-45}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {یک رویکرد فعال مبتنی بر تخمین خطا جهت طراحی کنترل‌کننده‌های تحمل‌پذیر خطا}, abstract_fa ={در این مقاله یک رویکرد فعال جهت طراحی کنترل کننده تحمل پذیر خطا (FTC) مبتنی بر استفاده از رویتگر دینامیکی جهت تخمین همزمان خطای محرک (سیستم) و حالتها ارایه می گردد. مزیت عمده استفاده از رویتگر دینامیکی در تبدیل مساله تخمین همزمان خطا و حالتها به حل یک مساله کنترل مقاوم بدون نیاز به افزایش غیرضروری مرتبه سیستم می‌باشد. در رویکرد ارائه شده، ساختار کنترل کننده ثابت است و نیازی به پیکره‌بندی دوباره آن جهت جبران و یا تحمل خطای رخ داده شده در محرکها و اجزای مختلف سیستم نمی‌باشد و لذا از سادگی قابل ملاحظه ای به منظور پیاده سازی عملی برخوردار است. همچنین قانون کنترل تابعی خطی از تخمین خطا و حالتهای سیستم است و بگونه‌ای طراحی می‌شود که ضمن تضمین پایداری سیستم حلقه بسته مانع از افت عملکرد آن در حضور خطا و اغتشاش گردد. درنهایت یک الگوریتم ساختار یافته جهت طراحی FTC مبتنی بر نامساوی ماتریسی خطی (LMI) ارایه می گردد. همچنین در قالب یک مثال شبیه سازی، کارایی روش ارایه شده روی فرآیند چهار تانک نشان داده می شود.}, keywords_fa = {کنترل کننده تحمل پذیر خطا, تخمین خطا, تشخیص خطا, نامساوی ماتریسی خطی(LMI), رویتگر دینامیکی}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-153-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-153-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2010} } @article{ author = {Shariati, Ala and Taghirad, Hamid Reza and Labibi, Batool}, title = {A New Approach to Bounded Real Lemma Representation for Linear Neutral Systems}, abstract ={This paper is concerned with bounded real criterion for linear neutral delay systems. Two new delay-dependent bounded real lemmas (BRLs) are obtained in this paper, in which, Lyapunov theory is used to derive the first delay-dependent representation for BRL. Using a descriptor model transformation of the system and a new Lyapunov-Krasovskii functional, a less conservative bounded real lemma is obtained compared to that of the first BRL. Then sufficient conditions for the system to possess an H-norm less than a prescribed level, is given in terms of a linear matrix inequality (LMI). The significant advantage of the derived bounded real lemmas is their efficiency in designing H controller for the closed-loop neutral systems when delayed term coefficients depend on the controller parameters. Numerical examples are given which illustrate the effectiveness of our proposed BRLs}, Keywords = {Bounded Real Lemma (BRL), Neutral system, descriptor model, Linear Matrix Inequality (LMI). }, volume = {3}, Number = {4}, pages = {46-57}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {رویکرد جدیدی بر نمایش لم حقیقی کراندار در سیستمهای هم‌تراز}, abstract_fa ={معیار لم حقیقی کراندار برای سیستمهای هم‌تراز در این مقاله مورد توجه قرار گرفته است، که در آن دو لم حقیقی کراندار بصورت وابسته به تاخیر بیان می‌شود. با بهره‌گیری از تئوری لیاپانوف، نمایشی از یک لم حقیقی کراندار بصورت وابسته به تاخیر ارائه می شود و با استفاده از تبدیل مدل توصیفی برای سیستم و بکارگیری یک تابع لیاپانوف-کراسوسکی جدید، یک لم حقیقی کراندار دیگری که نسبت به لم قبلی از محافظه‌کاری کمتری برخوردار است، بیان می شود. لم‌های ارائه شده، شرایط کافی را برای قرار گرفتن نُرم H سیستم پایین‌تر از یک مقدار مطلوب در قالب نامساویهای ماتریسی بیان می‌نمایند. مزیت مهم لم‌های حقیقی کراندار ارائه شده در این مقاله، کارآمدی در طراحی کنترل کننده H است. خصوصا در شرایطی که تمام ضرایب ترم‌های تاخیردار در سیستم هم‌تراز به پارامترهای کنترل‌کننده وابسته باشند. مثالهای عددی، برتری این لم‌ها را نسبت به لم‌های حقیقی کراندار ارائه شده در مقالات پیشین به خوبی نشان می‌دهند.}, keywords_fa = {لم حقیقی کراندار, سیستم هم‌تراز, مدل توصیفی, نامساوی ماتریسی خطی}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-154-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-154-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2010} } @article{ author = {Esmaeli, Mansoureh and Shirvani, Mansour}, title = {A New Method to Improve the Robustness of Smith Predictor against Model Error}, abstract ={In this paper a new method for compensating time delay is presented to improve the robustness of Smith method relative to the model error. This method is based on the dominant gain concept. In this method by knowing of the maximum error and use of the dominant gain concept for an added function, open loop control system is regulated, so that all of the zeros in the open loop, arising from the delay parameter are located in the left half plane. In this way the nonminimum phase characteristic of the open loop will become eliminated. Based on the dominant gain concept, the requirement of the method is that the gain of the added function becomes equal or higher compared to the other gains, at all or a wide high frequency range. The gain of the added function is determined so that the open loop transfer function phase is limited between zero and -180 degrees. This constraint is put to guarantee that no right half plane zero exists in the open loop transfer function.}, Keywords = {Time Delay Systems, Smith Predictor, Robustness, Right Half Plane Zero}, volume = {3}, Number = {4}, pages = {58-64}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {روشی نوین جهت افزایش مقاومت پیش بین کننده اسمیت در مقابل خطای مدل}, abstract_fa ={ در این مقاله روشی جدید برای افزایش مقاومت روش جبرانگر تاخیر زمانی اسمیت در مقابل خطا ی مدل ارائه شده است. این روش بر اساس مفهوم بهره برتر می باشد. در این روش با دانستن حداکثر خطا و استفاده از مفهوم بهره برتر، تابع حلقه باز سیستم کنترل با اضافه کردن تابع مناسبی طوری تنظیم میکنیم که مطمئن باشیم تمامی صفرهای معادله حلقه باز سیستم کنترل که ناشی از پارامتر  تاخیر زمان می باشند، در چپ قرار می گیرند. بر اساس مفهوم بهره برتر، این موضوع زمانی محقق می شود که بهره تابع افزوده شده با بهره جملات دیگر در تمامی فرکانسها مساوی و یا غالب باشد.  بهره تابع افزوده شده طوری تعیین می شود که منحنی فاز تابع حلقه باز، در فاصله بین صفر تا 180-  درجه محدود شود. قید بهره برتر به دلیل اطمینان از عرم وجود صفرهای سمت راست در تابع حلقه باز سیستم کنترل، گذاشته می شود. }, keywords_fa = {سیستمهای دارای تاخیر زمان, پیش بین کننده اسمیت, مقاومت, صفر سمت راست}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-155-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-155-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2010} } @article{ author = {Shahnazi, Reza and Pariz, Naser and VahidianKamyad, Ali}, title = {Observer-based Adaptive Fuzzy Control Scheme for a Class of MIMO Uncertain Nonlinear Systems}, abstract ={An output feedback adaptive fuzzy model following controller is proposed for a class of MIMO nonlinear uncertain systems. The unknown nonlinear functions are approximated by fuzzy systems based on universal approximation theorem, where both the premise and the consequent parts of the fuzzy rules are tuned with adaptive schemes. Thus prior knowledge and the number of fuzzy rules for designing fuzzy systems are decreased effectively. In practical situations the states of the nonlinear systems are fully or partially not known, the proposed approach does not need the availability of the states and uses an observer to estimate the states. To cope with fuzzy approximation error and external disturbances an adaptive discontinuous structure is used to make the controller more robust, while due to adaptive mechanism attenuates chattering effectively. All the adaptive gains are derived via Lyapunov approach thus asymptotic stability of the closed-loop system is guaranteed. The approach is applied to stabilize the Chen’s chaotic system with uncertain dynamics and amid significant disturbances. Analysis of simulations reveals the effectiveness of the proposed method in terms of coping well with the uncertainties while maintaining asymptotic convergence.}, Keywords = {Nonlinear control, Fuzzy approximator, Adaptive control, Uncertainty, External disturbances. }, volume = {3}, Number = {4}, pages = {65-75}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {کنترل فیدبک خروجی فازی تطبیقی برای کلاسی از سیستم های چند ورودی چند خروجی غیرخطی و غیرقطعی}, abstract_fa ={در این مقاله یک کنترل فیدبک خروجی فازی تطبیقی تعقیب کننده مدل برای کلاسی از سیستم های غیرخطی و غیرقطعی چند ورودی چند خروجی پیشنهاد شده است. توابع برداری غیرخطی نامعلوم، توسط سیستم های فازی براساس خاصیت تقریب گری عمومی تقریب زده می شوند، که در آنها قسمتهای مقدم و تالی قوانین فازی توسط روش های تطبیقی تنظیم می شوند. این امر اطلاعات اولیه و تعداد قوانین فازی برای طراحی سیستم های فازی را به طور موثر کاهش می دهد. در بسیاری از مسائل کاربردی حالت های سیستم تحت کنترل در دسترس نمی باشند، کنترل کننده پیشنهادی نیازی به حالت های سیستم نداشته و آنها را توسط یک رویت گر تخمین می زند. برای مقابله با عدم قطعیت های ناشی از خطای تقریب فازی و اغتشاش های خارجی از یک ساختار مقاوم با بهره تطبیقی استفاده می گردد که به دلیل تطبیقی بودن بهره، نه تنها نیازی به دانستن کران این عدم قطعیت ها نیست بلکه پدیده چترینگ نیز به صورت کارآمد کاهش می یابد. تمامی قوانین تطبیقی از روش طراحی لیاپانوف استخراج می شوند، در نتیجه پایداری مجانبی سیستم حلقه بسته نیز تضمین می گردد. کنترل کننده پیشنهادی به سیستم آشوبی چن همراه با دینامیک غیرقطعی و همچنین اغتشاش های خارجی اعمال می شود. تحلیل شبیه سازیها کارایی کنترل کننده پیشنهادی را در مقابله با عدم قطعیتها با تضمین پایداری مجانبی نشان می دهد.}, keywords_fa = {کنترل غیرخطی, تقریب گر فازی, کنترل تطبیقی, عدم قطعیت, اغتشاش های خارجی}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-148-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-148-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2010} }