بخشی از مقاله
چکیده
این مقاله مشکل کنترل ردیابی خروجی برای سیستم های غیرخطی غیرمینیمم فاز را بررسی می کند. به منظور ردیابی خروجی به صورت مطلوب در حین پایدارسازی دینامیک های داخلی در زمانی محدود، یک ساختار کنترلی کسکید مانند - آبشاری - جدید ارائه می شود، که روش های مد لغزشی مرتبه اول و مرتبه دوم را با یکدیگر ترکیب می کند. این روش تحت فیدبک حالت کامل بطور مجانبی همگرا می شود و در مقایسه با روش های دیگر مزیت اصلی آن این است که دینامیک های مود لغزشی متغیر خطای ردیابی خروجی از مرتبه ی پایین تری برخوردارند و در نتیجه تنظیم آن ساده تر است و پاسخ گذرای متغیرهای خطای خصوصیات بهتری دارد. تحلیل تئوریک و نتایج شبیه سازی موثر بودن روش پیشنهادی را نشان می دهند.
مقدمه
ردیابی خروجی غیرمینیمم فاز یک مساله ی چالش برانگیز و مهم در کنترل است و برای گروهی از سیستم هایی که دینامیک صفر ناپایدار دارند مورد استفاده قرار می کیرد و استفاده از روش های کنترلی سنتی و نیرومند از جمله خطی سازی فیدبک - Isidori and Byrnes,1990 - و کنترل مد لغزشی - - Yan et al, 2004 را دشوار می کند. این روش در ابتدا به عنوان یک مساله ی کاملا تئوریک معرفی شد، و کاربردهای زیادی از جمله در مبدل های توان DC/DCو کنترل هواپیما دارد.
تلاش های زیادی برای حل مشکلاتی که ذکر شد انجام شده است. چندین روش کنترلی برای موارد غیر علنی که در آنها فرض می شود که مرجع ردیابی از قبل معلوم است، پیشنهاد شدند. یک راه حل تقریبی برای کلاس خاصی از سیستم ها و خط سیرها در مرجع پیشنهاد می شود. - Gopalswamy and Hedrick,1993 - ردیابی دقیق یک خط سیر معلوم یک سیستم غیرعلی از طریق یک وارون غیرخطی پایدار در حاصل می شود. در به مساله ی ردیابی خروجی مجانبی برای دسته ای از سیستم های غیر خطی نا معین پرداخته می شود که در آنها مرجع خروجی توسط یک سیستم برونی خطی نامعلوم با چندجمله ای مشخصه ی معلوم تعریف می شود.
روش پیشنهادی علیت را بهبود می دهد ولی این فرض که چندجمله ای مشخصه ی سیستم برونی معلوم است، باعث می شود که عمدتا ماهیت تئوریک داشته باشد. در نتایج توسعه داده شد، که در آنسیستم برونی مسئول تولید مرجع خروجی است و در آن فرض می شود که نامعلوم باشد، ولی مرتبه ی آن معلوم باشد و چندجمله ای مشخصه ی آن بطور آنلاین از طریق یک مشاهده گر پارامتر مد لغزشی مرتبه بالاتر - HOSM - شناسایی می شود و برای تولید فرم مرجع برای حالت داخلی مورد استفاده قرار می گیرد. - Baev et al,2007 -
در این مقاله یک طرح کنترلی کسکید مانند دو حلقه ای جدید ارائه می شود که روش های SMC مرتبه اول و مرتبه دوم را با یکدیگر ترکیب می کند. روش مرکز سیستم پایدار توسعه یافته - ESSC - برای محاسبه ی راه حل محدود دینامیک های ناپایدار داخلی مورد استفاده قرار می گیرد. - - Baev et al,2010 راه حل پیشنهادی همگرایی و مقاوم بودن روش های موجود را حفظ می کند در حالیکه همگرایی زمان محدود حالت های دینامیک های داخلی را هم ممکن می سازد.
این امر منجر به بهبود زیادی می شود چرا که دینامیک های مد لغزشی متغیر خطای ردیابی خروجی در مقایسه با نتایج موجود قبل از مرتبه ی کمتری برخوردارند و این امر تنظیم آن را ساده کرده و ویژگی های پاسخ گذرای متغیر خطای ردیابی خروجی را هم بهبود می دهد. - کرمی ملایی و همکاران، - 1388 علاوه بر این، یک ماتریس کنترل فرکانس بالای نامعین در این مقاله در نظر گرفته می شود در حالیکه در کارهای قبلی همیشه فرض می شد که این ماتریس کاملا معلوم باشد.
ساختار این مقاله به این صورت است: در بخش 1مساله ی تحت بررسی فرمول بندی می شود و در بخش 2 از روش ESSC برای محاسبه ی راه حلی قابل قبول از دینامیک های صفر ناپایدار استفاده می کند. در بخش 3کلیت روش پیشنهادی کسکید مانند با اثبات پایداری آن ارائه می شود. بخش 4نتایج شبیه سازی ها را نشان می دهد و در بخش 5نتیجه گیری های حاصل و هم چنین راه کارهایی برای محققان بعدی ارائه می شود.
