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Estabilización de la vibración no lineal de un resonador MEMS de arco de orden fraccional utilizando un nuevo control deslizante de modo finito basado en observador de perturbaciones

Autores: Alsubaie, Hajid; Yousefpour, Amin; Alotaibi, Ahmed; Alotaibi, Naif D.; Jahanshahi, Hadi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Estabilización de la vibración no lineal de un resonador MEMS de arco de orden fraccional utilizando un nuevo control deslizante de modo finito basado en observador de perturbaciones


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Control de deslizamiento terminal
Teorema de estabilidad de Lyapunov

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento trata sobre el control del caos en un sistema microelectromecánico en arco (MEMS) desde la perspectiva del cálculo fraccional. Existe una creciente necesidad de controladores efectivos en varios campos tecnológicos, y es importante considerar las interrupciones, incertidumbres y limitaciones de entrada de control al diseñar un controlador práctico. Para abordar este problema, proponemos una novedosa técnica de control de modo deslizante terminal basada en observador de perturbaciones para estabilizar y controlar el caos en un resonador MEMS en arco de orden fraccional. El diseño de esta técnica tiene en cuenta la incertidumbre, las perturbaciones y la saturación de la entrada de control en el sistema de orden fraccional. La técnica de control propuesta es práctica para aplicaciones del mundo real porque incluye la saturación de la entrada de control. Se presenta la ecuación para un resonador MEMS en arco de orden fraccional, y se estudian sus vibraciones no lineales y comportamiento caótico. Luego se describe el proceso de diseño para la técnica de control propuesta. Se utiliza el teorema de estabilidad de Lyapunov para demostrar la convergencia en tiempo finito del controlador propuesto y el observador de perturbaciones. El controlador propuesto se aplica al resonador MEMS en arco, y se utilizan simulaciones numéricas para demostrar su efectividad y robustez para sistemas no lineales inciertos. Los resultados de estas simulaciones muestran claramente la efectividad de la técnica de control propuesta.

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