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
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
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
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
محمد فرخی* 
1، سینا نادریان1
1، سینا نادریان1
1- گروه کنترل، دانشگاه علم و صنعت ایران،تهران، ایران
چکیده: (2745 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.
واژه‌های کلیدی: کنترل مد لغزشی، کنترل تطبیقی، کنترل داده‌محور، سیستم غیرخطی، سیستم چندورودی-چندخروجی، اغتشاش خارجی
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
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 پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
