دوره 16، شماره 1 - ( مجله کنترل، جلد 16، شماره 1، بهار 1401 )
جلد 16 شماره 1,1401 صفحات 26-13 |
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:
Faraji Barmaki A, Amini Zazerani A, mohammadimehr M. Designing multi-model controller in bumpless transfer with integrated performance and robust stability for sandwich plate nonlinear vibration control. JoC 2022; 16 (1) :13-26
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-826-fa.html
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-826-fa.html
فرجی برمکی علیرضا، امینی زازرانی امیر، محمدی مهر مهدی. ارائه مدل های برگزیده تکه ای شبه خطی همزمان با طراحی کنترل کننده مقاوم بدون جهش بهینه جهت کاهش ارتعاشات غیرخطی ورق ساندویچی. مجله کنترل. 1401; 16 (1) :13-26
1- گروه کنترل، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه کاشان، کاشان
2- گروه حرارت، پژوهشکده مواد و انرژی، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران
3- گروه مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان
2- گروه حرارت، پژوهشکده مواد و انرژی، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران
3- گروه مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان
چکیده: (5831 مشاهده)
ایده استفاده از مدل های برگزیده تکه ای بر تجزیه سیستم های غیرخطی پیچیده به چندین مدل محلی، طراحی کنترل کننده های محلی و سپس ترکیب آن ها جهت کنترل ورودی سیستم غیرخطی استوار است. دو مسئله مهم در پیاده سازی مدل های برگزیده تکه ای حفظ پایداری سیستم نهایی و عملکرد مناسب آن است. مشکل اصلی در مدل های برگزیده تکه ای تعداد و محل آنها می باشد که عدم توجه به این خصیصه باعث افزونگی، پیچیدگی محاسباتی و کاهش عملکرد سیستم می گردد. در این مقاله پارامتر بیشینه آستانه پایداری که جزء مشخصه اصلی هر زیر سیستم بوده و علاوه بر تضمین پایداری، امکان دسته بندی کنترل کننده های محلی را فراهم می آورد در نظر گرفته شده است. بر اساس معیار حد فاصله و پارامتر بیشینه آستانه پایداری می توان تعداد اندکی از کنترل کننده ها در موقعیت های مختلف را به عنوان کنترل کننده های برگزیده به کمک الگوریتم ژنتیک انتخاب کرد. یکی دیگر از چالش های مدل های برگزیده تکه ای وجود ضربه در هنگام کلیدزنی بین کنترل کننده ها است. در این مقاله تلاش شده تا با بهینه سازی یک تابع وابسته به خطای کلیدزنی بین کنترل کننده های سیستم، مشکل ضربه در زمان های کلیدزنی با تعیین توابع وزنی بر اساس روش سعی و خطا تا حد امکان کاهش یابد. روش مذکور برای کاهش نوسانات یک ورق ساندویچی مستطیلی شکل که معادلات دارای نامعینی آن بر اساس رابطه ریلی-ریتز-لاگرانژ شبیه سازی شده است.
واژه‌های کلیدی: مدل های برگزیده تکه ای، بیشینه آستانه پایداری، تابع حساسیت، خطی سازی، الگوریتم ژنتیک
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
تخصصي
دریافت: 1399/10/15 | پذیرش: 1400/7/10 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1400/7/23 | انتشار: 1401/3/10
دریافت: 1399/10/15 | پذیرش: 1400/7/10 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1400/7/23 | انتشار: 1401/3/10
فهرست منابع
1. [1] Fakhari, V., Ohadi, A., 2011," Nonlinear vibration control of functionally graded plate with piezoelectric layers in thermal environment", Journal of Vibration and Control, [DOI:10.1016/j.compstruct.2011.03.019]
2. [2] Liu, X., Cai, G., Peng, F., Zhang, H., Lv, L., 2018," Nonlinear vibration analysis of a membrane based on large deflection theory", Journal of Vibration and Control, 24(12):2418-2429. [DOI:10.1177/1077546316687924]
3. [3] Rostami, R., Mohamadimehr, M., and Rahaghi, M. I., Jul. 2019, "Dynamic stability and nonlinear vibration of rotating sandwich cylindrical shell with considering FG core integrated with sensor and actuator," Steel and Composite Structures, vol. 32, no. 2, pp. 225-237.
4. [4] Salighe, S., Mohammadi, H., 2019, "Semi-active nonlinear vibration control of a functionally graded material rotating beam with uncertainties, using a frequency estimator" , Composite Structures, Volume 210, Pages 367-380, ISSN 0263-8223. [DOI:10.1016/j.compstruct.2018.11.060]
5. [5] Jin G., Deng M., 2020, "Operator-based nonlinear free vibration control of a flexible plate with sudden perturbations", Transactions of the Institute of Measurement and Control. 42(7):1375-1387. [DOI:10.1177/0142331219891352]
6. [6] Liu, X., Cai, G., Peng, F., Zhang, H., 2018, "Dynamic model and active vibration control of a membrane antenna structure", J. Vib. Control, Volume 24, 4282-4296. [DOI:10.1177/1077546317722898]
7. [7] Golestani, M., Ebadollahi, S., Smaeilzadeh, S. M., 2017, "Robust Adaptive Control for a Class of Uncertain Nonlinear Systems: Integral Sliding Mode Control Approach", JoC, 11 (3) :51-58. URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-401-fa.html
8. [8] Shahnazi, R., Pariz, N., Vahidian, A., 2010, "Observer-based Adaptive Fuzzy Control Scheme for a Class of MIMO Uncertain Nonlinear Systems", JoC, 3 (4) :65-75. [DOI:10.1002/asjc.327]
9. [9] Murray-Smith, R., and Johansen, T., "MultipleModel Approaches to Nonlinear Modeling and Control", Taylor & Francis, 1997.
10. [10] Rewienski, M., and White, J., 2003, "A trajectory piecewise-linear approach to model order reduction and fast simulation of nonlinear circuits and micromachined devices," IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, vol. 22, no. 2, pp. 155-170. [DOI:10.1109/TCAD.2002.806601]
11. [11] Angelis, G., System Analysis, Modeling and Control with Polytypic Linear Models, PHD Thesis, Eindhoven University of Technology, Eindhoven, 2001.
12. [12] Chen, W., Sun, J., Chen, C., and Chen, J., 2013. "Adaptive control of a class of nonlinear systems using multiple models with smooth controller," International Journal of Robust and Nonlinear Control. [DOI:10.1002/rnc.3113]
13. [13] Narendra, K.S., and Han, Z., 2011, "The changing face of adaptive control: The use of multiple models", Annual Reviews in Control, vol. 35, no. 1, pp. 1- 12. [DOI:10.1016/j.arcontrol.2011.03.010]
14. [14] Narendra, K.S., and Han, Z., 2010, "Location of models in multiple-model based adaptive control for improved performance," in American Control Conference (ACC), pp. 117-122. [DOI:10.1109/ACC.2010.5530636]
15. [15] Meskin, N., Naderi, E., and Khorasani, K., 2013, "A multiple model-based approach for fault diagnosis of jet engines," IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 21, pp. 254-262. [DOI:10.1109/TCST.2011.2177981]
16. [16] Rodrigues, M., Sahnoun, M., Theilliol, D., and Ponsart, J.C. , 2013, "Sensor fault detection and isolation filter for polytopic LPV systems: A winding machine application," Journal of Process Control, vol. 23, no. 6, pp. 805-816. [DOI:10.1016/j.jprocont.2013.04.002]
17. [17] Haj Salah, A.A., Garna, T., Ragot, J., and Messaoud, H., 2015,"Synthesis of a robust controller with reduced dimension by the Loop Shaping Design Procedure and decomposition based on Laguerre functions", Transactions of the Institute of Measurement and Control, pp. 1-25.
18. [18] Ghali, U. M., Usman, A. G., Ali Degm, M. A., Alsharksi, A. N., Naibi, A. M., Abba, S. I. , Jun. 2020, "Applications of Artificial Intelligence-Based Models and Multi-Linear Regression for the Prediction of Thyroid Stimulating Hormone Level in the Human Body", IJAST, vol. 29, no. 04, pp. 3690.
19. [19] Wang, X., Che, M., Wei, Y., 2020, "Neural network approach for solving nonsingular multi-linear tensor systems", Journal of Computational and Applied Mathematics, Volume 368, 112569, ISSN 0377-0427, [DOI:10.1016/j.cam.2019.112569]
20. [20] Enayat, A., Moallemi, S., Elsawah, M., Ryan, J. , 2020, "Strengthening 'good' modeling practices in robust decision support: A reporting guideline for combining multiple model-based methods", Mathematics and Computers in Simulation, Volume 175, Pages 3-24, ISSN 0378-4754, [DOI:10.1016/j.matcom.2019.05.002]
21. [21] Ma, Z., Xu, H. and Dong, F., 2020, "Multi Model Robust PID Control of Main Steam Temperature based on Gap Metric", IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 558: 052074 [DOI:10.1088/1755-1315/558/5/052074]
22. [22] Wang, J., Song, C., Zhao, J., Xu, Z. , 2020, "A PWA model identification method for nonlinear systems using hierarchical clustering based on the gap metric", Computers & Chemical Engineering, Volume 138, 106838, ISSN 0098-1354, [DOI:10.1016/j.compchemeng.2020.106838]
23. [23] Ahmadi, M., Haeri, M., August 2020, "An integrated best-worst decomposition approach of nonlinear systems using gap metric and stability margin", Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering. [DOI:10.1177/0959651820949654]
24. [24] Kucukkoc, I., 2020, "Balancing of two-sided disassembly lines: Problem definition, MILP model and genetic algorithm approach", Computers & Operations Research, V124, 105064, ISSN 0305-0548, [DOI:10.1016/j.cor.2020.105064]
25. [25] Korjani, S., Serpi, A. and Damiano, A. , 2020, "A Genetic Algorithm Approach for Sizing Integrated PV-BESS Systems for Prosumers", 2nd IEEE International Conference on Industrial Electronics for Sustainable Energy Systems (IESES), Cagliari, Italy, pp. 151-156, [DOI:10.1109/IESES45645.2020.9210700]
26. [26] Haj Salah, A. A., Garna, T., Ragot, J., Messaoud, H., 2016, "Transition and control of nonlinear systems by combining the loop shaping design procedure and the gap metric theory", Transactions of the Institute of Measurement and Control, 38(8):1004-1020. [DOI:10.1177/0142331215577420]
27. [27] Saki, S., Bolandi, H., Mousavi, S. K., 2018, "Optimal direct adaptive soft switching multi-model predictive control using the gap metric for spacecraft attitude control in a wide range of operating points", Aerospace Science and Technology, Volume 77, Pages 235-243, ISSN 1270-9638, [DOI:10.1016/j.ast.2018.03.001]
28. [28] Ho and Farooq M., 2000, "Comparing an interacting multiple model algorithm and a multiple-process soft switching algorithm: equivalence relationship and tracking performance, ", Proceedings of the Third International Conference on Information Fusion, Paris, France, pp. MOD2/17-MOD2/24 vol.1, [DOI:10.1109/IFIC.2000.862572]
29. [29] Martha, L., Abell, James P., Braselton, in Introductory Differential Equations (Fifth Edition), 2018.
30. [30] Bendre, A. R., Venkataramanan, G. and Divan, D. M., 2002, "Dynamic analysis of loss limited switching full bridge DC-DC converter with multimodal control," APEC. Seventeenth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (Cat. No.02CH37335), Dallas, TX, USA, pp. 617-623 vol.2,
31. [31] Hu, W., Lum, G., Mastrangeli, M., 2018, "Small-scale soft-bodied robot with multimodal locomotion", Nature 554, 81-85. [DOI:10.1038/nature25443]
32. [32] Du, J., Johansen, T. A., 2014, "A gap metric based weighting method for multimodel predictive control of MIMO nonlinear systems", Journal of Process Control, Volume 24, Issue, Pages 1346-1357, ISSN 0959-1524, [DOI:10.1016/j.jprocont.2014.06.002]
33. [33] Geramifard, O., Xu, J., Zhou, J. and Li, X. , June 2014, "Multimodal Hidden Markov Model-Based Approach for Tool Wear Monitoring," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 61, no. 6, pp. 2900-2911, [DOI:10.1109/TIE.2013.2274422]
34. [34] Galán, O., Romagnoli, J. A., Palazoǧlu, A. and Arkun, Y., 2003, "Gap Metric Concept and Implications for Multilinear Model-Based Controller Design." Industrial & Engineering Chemistry Research, 42(10): 2189-2197. [DOI:10.1021/ie020783s]
35. [35] Zhou, K. and Doyle, J.C., "Essentials of robust control", Prentice hall Upper Saddle River, NJ, 1998.
36. [36] Thang, M.T.," Robust stability and robust performance. Part of a set of lecture notes on Introduction to Robust Control, 2002.
37. [37] Skogestad, S., Postlethwaite, I., Multivariable feedback control - Analysis and design. 2nd Edition, Wiley, 2005.
38. [38] Toivonen, H., "Robust stability and the H norm", ȿbo Academy University.
39. [39] Ahmadi, M., Rikhtehgar, P., Haeri, M., 2020, "A multi-model control of nonlinear systems: A cascade decoupled design procedure based on stability and performance", Transactions of the Institute of Measurement and Control; 42(7):1271-1280. [DOI:10.1177/0142331219888368]
40. [40] Turner, M. C. and Walker, D. J., 1999, "Modified linear quadratic bumpless transfer," Proceedings of the 1999 American Control Conference (Cat. No. 99CH36251), San Diego, CA, pp. 2285-2289 vol.4,
41. [41] Zhang, X., Fang, J., Lin, C. and Ying, Y., 2011, "Complexity analysis of dichotomy method in solving the approximated solution of equations", 2011 IEEE International Symposium on IT in Medicine and Education, Cuangzhou, pp. 257-259,
42. [42] Amini, A., Mohammadimehr, M., and Faraji, A. R. , Sep. 2019, "Active control to reduce the vibration amplitude of the solar honeycomb sandwich panels with CNTRC facesheets using piezoelectric patch sensor and actuator," Steel and Composite Structures, vol. 32, no. 5, pp. 671-686.
43. [43] Rostami, R., Rahaghi, M. I., and Mohammadimehr, M. , Aug. 2020, "Nonlinear forced vibration of sandwich plate with considering FG core and CNTs reinforced nano-composite face sheets," Smart Structures and Systems, vol. 26, no. 2, pp. 185-193.
44. [44] Mohammadimehr M., Monajemi A., Afshari A., 2020, "H. Free and forced vibration analysis of viscoelastic damped FG-CNT reinforced micro composite beams",. Microsyst Technol, 26, 3085-3099. [DOI:10.1007/s00542-017-3682-4]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
