Journal of Control
مجله کنترل
JoC
Engineering & Technology
http://joc.kntu.ac.ir
1
admin
2008-8345
2538-3752
10.52547/joc
fa
jalali
1398
9
1
gregorian
2019
12
1
13
3
online
1
fulltext
fa
طراحی و تحلیل پایداری رؤیتگر و کنترلکننده بهینه تصادفی برای سیستم تعلیق فعال مبتنی بر مدل نامعین ایتو
Design and stability analysis of optimal controller and observer for Itô stochastic model of active vehicle suspension system
تخصصي
Special
پژوهشي
Research paper
<div style="text-align: justify;">این مقاله به بررسی طراحی یک کنترلکننده خطی تصادفی برای مدل نامعین تعلیق خودرو میپردازد. برای سیستم یک چهارم خودرو که پارامترهای میرایی و سختی آن متاثر از اغتشاشات تصادفی است مدل تصادفی ایتو به دست آمده است. بهمنظور مقابله با عدم قطعیت مدل، قانون کنترلی بهینه تصادفی با استفاده از معادلات تصادفی همیلتون-جاکوبی-بلمن استخراج شده است. در ادامه با استفاده از لم ایتو و تعمیم تصادفی پایداری لیاپانوف، پایداری تصادفی سیستم حلقه بسته اثبات میشود. کنترلکننده تصادفی طراحی شده، برای فرم کلی سیستمهای نامعین ایتو که در آن نویزهای سفید گوسی مستقل در چندین کانال روی پارامترهای سیستم تاثیر میگذارند، استخراج شده است که در ادامه بر روی مدل تصادفی تعلیق خودرو پیادهسازی میشود. همچنین در این مقاله نشان خواهیم داد قانون استقلال طراحی رؤیتگر از کنترلکننده برای چنین سیستمهای نامعینی که نویز در پارامترها ضرب میشود برقرار نخواهد بود. در نتیجه تمهیدی جهت طراحی رؤیتگر خطی برای این سیستمها با استفاده از معادلات سیستم افزونه به دست آمده است. در نهایت نتایج شبیهسازیهای عددی جهت صحه گذاری بر کارآمدی روش ارائه شده آورده شده است.</div>
<div style="text-align: justify;">This paper investigates Itô-type stochastic linear quadratic controller design for uncertain model of vehicle suspension. The Itô stochastic model of quarter-car is constructed considering parametric stochastic perturbations in stiffness and damping characteristics of suspension. To tackle with uncertainties of model, a stochastic optimal control law is obtained applying stochastic Hamilton-Jacobi-Bellman equation. By means of Itô lemma and stochastic extension of Lyapunov method, stochastic stability of the closed-loop system is guaranteed. The stochastic optimal controller is designed for a general form of Itô uncertain model which is comprised multi-dimensional multiplicative perturbations and then it is implemented on perturbed model of vehicle suspension. Furthermore, it is shown that the separation principal does not hold for the system with state multiplicative noise; therefore, the synthesized observer-based controller guarantees the stability of augmented dynamic consists of system and estimation error dynamics. A simulation study is performed to evaluate the effectiveness of stochastic optimal control approach in satisfying objectives of active suspension. To this end, time and frequency responses of ride comfort and road holding characteristics are demonstrated for two specific road cases including sinusoidal bump and ISO random profile.</div>
<div></div>
معادلات تصادفی ایتو, عدم قطعیت ضربشونده, سیستم تعلیق فعال, پایداری تصادفی, رؤیتگر حالت
Itô stochastic equations, multiplicative perturbation, Active suspension system, stochastic stability, Observer.
71
83
http://joc.kntu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-821-1&slc_lang=fa&sid=1
Alireza
Ramezani Moghadam
علیرضا
رمضانی مقدم
a.ramezaney@gmail.com
10031947532846006409
10031947532846006409
No
University of Tehran
دانشگاه تهران
Hamed
Kebriaei
حامد
کبریایی
kebriaei@ut.ac.ir
10031947532846006410
10031947532846006410
Yes
University of Tehran
دانشگاه تهران