مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

طراحی رویتگر بهره بالا برای کلاس خاصی از سیستم های غیرخطی با تاخیر همزمان و متفاوت در حالت، ورودی و خروجی

نویسندگان
1 گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان
2 گروه مهندسی برق، گرایش کنترل، دانشگاه اصفهان
چکیده
در سیستم‌های کنترل اگر بنا به دلایل مختلف مانند بحث هزینه، شرایط محیطی و سایر موارد نتوان به وسیله‌ی حسگر حالت‌های سیستم را اندازه‌گیری کرد، از رویتگر برای تخمین حالت‌ها استفاده می‌شود. در این مقاله، یک رویتگر بهره بالا برای کلاس خاصی از سیستم‌های غیرخطی به فرم مثلثی، با تاخیر همزمان و متفاوت در حالت، ورودی و خروجی پیشنهاد داده می‌شود. با فرض مشخص بودن میزان تاخیرهای زمانی موجود در فرآیند، شرایط مناسب برای تضمین همگرا شدن مجانبی خطای بین حالت‌های تخمین زده شده با استفاده از رویتگر پیشنهادی و حالت‌های واقعی و نامعلوم سیستم به صفر، با استفاده از قضیه‌ی لیاپانف-کراسفسکی فراهم می‌شود. شروط لازم برای اثبات پایداری مجانبی رویتگر به این صورت به‌دست می‌آید که میزان تاخیر زمانی در خروجی فرآیند از یک مقدار مشخص کمتر و همچنین پارامتر بهره بالا موجود در ساختار رویتگر از مقادیر مشخصی بزرگ‌تر باشد. برای ارزیابی عملکرد رویتگر پیشنهادی، نتایج شبیه‌سازی بر روی سیستم پاندول معکوس که با موتور جریان مستقیم کنترل می‌گردد، نشان داده می‌شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

High-Gain Observers for a Class of Nonlinear Systems with Simultaneous and Different Delay at State, Input and Output

نویسندگان English

Morteza Sajadi 1
Mohammad Ataei 1
Mohsen Ekramian 2
1 Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, University of Isfahan
2 Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, University of Isfahan
چکیده English

If in control systems, for any reason, such as cost limitation and environmental conditions, the states of the system could not be measured by measurement sensors, suitable observer should be designed for state estimation. In this paper, a high-gain observer for a class of nonlinear systems in triangular form with divers and simultaneous delay at state, input and output equations is proposed. If time delays are known, sufficient conditions are provided by using Lyapunov-Krasovskii theorem that guarantees the state estimation error converges asymptotically to zero. Conditions are expressed in this way that the output time delay is smaller than the defined amount and also the high-gain parameter in the observer structure is larger than the specified values. Simulation results on inverted pendulum with dc motor control illustrate the effectiveness of the proposed observer.

کلیدواژه‌ها English

Nonlinear delay systems
Triangular form
High-gain observer