دوره 16، شماره 4 - ( مجله کنترل، جلد 16، شماره 4، زمستان 1401 )                   جلد 16 شماره 4,1401 صفحات 38-27 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Farrokhi M, Naderian S. Data-Driven Adaptive Sliding-Mode Control based on Lyapunov theory for nonlinear MIMO systems with external disturbances. JoC 2023; 16 (4) :27-38
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-930-fa.html
فرخی محمد، نادریان سینا. کنترل مدلغزشی تطبیقی داده‌محور بر پایه نظریه لیاپانوف برای سیستم‌های غیرخطی چندورودی-چندخروجی با اغتشاش خارجی. مجله کنترل. 1401; 16 (4) :27-38

URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-930-fa.html


1- گروه کنترل، دانشگاه علم و صنعت ایران،تهران، ایران
چکیده:   (2067 مشاهده)
کنترل‌کننده‌های مدل ­محور نیازمند مدل ریاضی از سیستم هستند، درحالی‌که کنترل‌کننده‌های داده­ محور بر پایه‌ی اندازه‌گیری داده‌های ورودی-خروجی عمل‌می‌کنند. امروزه با توجه به پیچیده‌شدن سیستم‌های صنعتی و در نتیجه در دسترس نبودن مدل ریاضی دقیق سیستم‌ها، محققان سعی می‌کنند تا وابستگی کنترل ­کننده­ها به مدل ریاضی کاهش یابد. در این مقاله، کنترل‌کننده‌ مدلغزشی تطبیقی داده­ محور برای کلاسی از سیستم‌های غیرخطی چند­ورودی-چندخروجی نامعین ارائه می­گردد. با توجه به آن‌که یکی از چالش‌های اصلی کنترل­ کننده‌های مد لغزشی پدیده چترینگ است، برای رفع این مشکل از کنترل‌کننده‌­ی مد لغزشی تطبیقی استفاده‌شده ­است. همچنین، برای رفع مشکل وابستگی به مدل، این کنترل­ کننده با کنترل ­کننده داده­ محور ترکیب می­شود.  سپس، قوانین تطبیق جدید برای ضریب کلیدزنی و ماتریس شبه ژاکوبی محاسبه‌می‌شود. علاوه بر آن، اثبات پایداری حلقه‌بسته بر پایه نظریه لیاپانوف ارائه‌خواهدشد. به‌منظور نشان‌دادن عملکرد کنترل‌کننده، روش پیشنهادی به سیستم سه تانک اعمال می‌شود. کنترل ­کننده ارائه ­شده در مقایسه با روش‌های مشابه در مراجع دارای مزایایی مانند کاهش محافظه­ کاری و پیچیدگی در طراحی کنترل­ کننده و کاهش مراحل اثبات پایداری حلقه‌بسته است. نتایج شبیه‌سازی ­ها نشان می‌دهند که ردیابی سیگنال‌های مرجع توسط روش پیشنهادی بسیار بهتر شده و همچنین توانایی دفع اغتشاش به طور موثری  بهبود­یافته ­است. به ­علاوه پدیده چترینگ نیز به طور قابل توجهی کاهش­ یافته است.
متن کامل [PDF 1145 kb]   (403 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: 1401/1/11 | پذیرش: 1401/9/16 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1401/10/9 | انتشار: 1401/12/1

فهرست منابع
1. [1] Weng. Y and Gao .X , 2017, "Adaptive sliding mode decoupling control with data-driven sliding surface for unknown MIMO nonlinear discrete systems," Circuits, Systems, and Signal Processing, vol. 36, no. 3, pp. 969-997. [DOI:10.1007/s00034-016-0353-0]
2. [2] Weng. Y and Gao .X , 2017, "Data-driven sliding mode control of unknown MIMO nonlinear discrete-time systems with moving PID sliding surface," Journal of the Franklin Institute, vol. 354, no. 15, pp. 6463-6502. [DOI:10.1016/j.jfranklin.2017.07.022]
3. [3] Gao. H, Ma .G, Lv. Y, and Guo. Y, 2019,"Forecasting-based data-driven model-free adaptive sliding mode attitude control of combined spacecraft," Aerospace Science and Technology, vol. 86, pp. 364-374. [DOI:10.1016/j.ast.2019.01.004]
4. [4] Xu. D, Song. X, Jiang. B, Yang. W, and Yan. W , 2019, "Data-driven sliding mode control for MIMO systems and its application on linear induction motors," International Journal of Control, Automation and Systems, vol. 17, no. 7, pp. 1717-1725. [DOI:10.1007/s12555-018-0737-y]
5. [5] Wang, Li. X, Wang. J, Fang. X, and Zhu. X, 2016, "Data-driven model-free adaptive sliding mode control for the multi degree-of-freedom robotic exoskeleton," Information Sciences, vol. 327, pp. 246-257. [DOI:10.1016/j.ins.2015.08.025]
6. [6] Chen. X, Li. D, Wang. P, Yang. X, and Li. H, 2020, "Model-free adaptive sliding mode robust control with neural network estimator for the multi-degree-of-freedom robotic exoskeleton," Complexity, vol. 2020. [DOI:10.1155/2020/8327456]
7. [7] Wang. R, Wei. Y, and Chi. R, 2020,"Enhanced data-driven optimal iterative learning control for nonlinear non-affine discrete-time systems with iterative sliding-mode surface," Transactions of the Institute of Measurement and Control, vol. 42, no. 11, pp. 1923-1934. [DOI:10.1177/0142331219900593]
8. [8] Zhao. K, Yin. T, Zhang. C, He. J, Li. X, Chen. Y, R. Zhou, Leng. A, 2019, "Robust model-free nonsingular terminal sliding mode control for PMSM demagnetization fault," IEEE Access, vol. 7, pp. 15737-15748. [DOI:10.1109/ACCESS.2019.2895512]
9. [9] Liu. M, Zhao. Z, and Hao. L, 2021, "Data-driven sliding mode control of shape memory alloy actuators with prescribed performance," Smart Materials and Structures, vol. 30, no. 6, p. 065012. [DOI:10.1088/1361-665X/abfa67]
10. [10] Liu. D and Yang .G.-H, 2017, "Data-driven adaptive sliding mode control of nonlinear discrete-time systems with prescribed performance," IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, vol. 49, no. 12, pp. 2598-2604. [DOI:10.1109/TSMC.2017.2779564]
11. [11] Liu. D and Yang .G.-H, 2018, "Performance-based data-driven model-free adaptive sliding mode control for a class of discrete-time nonlinear processes," Journal of Process Control, vol. 68, pp. 186-194. [DOI:10.1016/j.jprocont.2018.06.006]
12. [12] Liu. D and Yang .G.-H, 2018, "Prescribed performance model-free adaptive integral sliding mode control for discrete-time nonlinear systems," IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, vol. 30, no. 7, pp. 2222-2230. [DOI:10.1109/TNNLS.2018.2881205]
13. [13] Hou. M and Wang. Y, 2021, "Data‐driven adaptive terminal sliding mode control with prescribed performance," Asian Journal of Control, vol. 23, no. 2, pp. 774-785. [DOI:10.1002/asjc.2245]
14. [14] Zhang. W, Xu. D, Jiang. B, and Pan. T, 2021, "Prescribed performance based model-free adaptive sliding mode constrained control for a class of nonlinear systems," Information Sciences, vol. 544, pp. 97-116. [DOI:10.1016/j.ins.2020.06.061]
15. [15] Wang. Y, Hou. M, 2019, "Model-free adaptive integral terminal sliding mode predictive control for a class of discrete-time nonlinear systems," ISA transactions, vol. 93, pp.209-217. [DOI:10.1016/j.isatra.2019.02.033]
16. [16] Hou. Z and Jin. S, Model Free Adaptive Control: Theory and Applications. CRC press, Boca Raton, 2019.

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

© 2024 CC BY-NC 4.0 | Journal of Control

Designed & Developed by : Yektaweb