Un control deslizante basado en operador robusto e inteligente para el seguimiento de trayectorias de sistemas no lineales inciertos
Autores: Zhang, Qiang; Liu, Ping; Deng, Quan; Tong, Angxin; Pannek, Jürgen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un control deslizante basado en operador robusto e inteligente para el seguimiento de trayectorias de sistemas no lineales inciertos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Control de seguimiento de trayectoria
Incertidumbre del modelo
Control por modo deslizante
Garantía de estabilidad
Perturbación
Optimización por enjambre de partículas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo investiga el problema del control de seguimiento de trayectorias en presencia de incertidumbre del modelo acotada y perturbación externa. Para hacer frente a este problema, proponemos un novedoso esquema de control de modo deslizante basado en operadores inteligentes para garantizar la estabilidad y mejorar el rendimiento de control en el sistema en lazo cerrado. En primer lugar, la estabilidad robusta está garantizada mediante el uso del método de factorización de coprimos derechos robusto basado en operadores. En segundo lugar, para lograr el seguimiento asintótico y mejorar la capacidad de respuesta a la perturbación, se diseña una ley de control de modo deslizante integral de tiempo finito para una rápida convergencia y un error en estado estacionario no nulo de acuerdo con el análisis de estabilidad de Lyapunov. Por último, los parámetros del controlador se ajustan automáticamente mediante la optimización de enjambre de partículas estabilizadoras demostradas con el peso de inercia linealmente variable en el tiempo, lo que ahorra significativamente tiempo de ajuste con una garantía de rendimiento notable. La efectividad y eficiencia del método propuesto se verifican en una aplicación de compuesto de metal polimérico iónico altamente no lineal. Se realizan extensas simulaciones numéricas y los resultados muestran que el método propuesto es superior a los métodos de vanguardia en términos de precisión de seguimiento y alta robustez contra las perturbaciones.
Descripción
Este trabajo investiga el problema del control de seguimiento de trayectorias en presencia de incertidumbre del modelo acotada y perturbación externa. Para hacer frente a este problema, proponemos un novedoso esquema de control de modo deslizante basado en operadores inteligentes para garantizar la estabilidad y mejorar el rendimiento de control en el sistema en lazo cerrado. En primer lugar, la estabilidad robusta está garantizada mediante el uso del método de factorización de coprimos derechos robusto basado en operadores. En segundo lugar, para lograr el seguimiento asintótico y mejorar la capacidad de respuesta a la perturbación, se diseña una ley de control de modo deslizante integral de tiempo finito para una rápida convergencia y un error en estado estacionario no nulo de acuerdo con el análisis de estabilidad de Lyapunov. Por último, los parámetros del controlador se ajustan automáticamente mediante la optimización de enjambre de partículas estabilizadoras demostradas con el peso de inercia linealmente variable en el tiempo, lo que ahorra significativamente tiempo de ajuste con una garantía de rendimiento notable. La efectividad y eficiencia del método propuesto se verifican en una aplicación de compuesto de metal polimérico iónico altamente no lineal. Se realizan extensas simulaciones numéricas y los resultados muestran que el método propuesto es superior a los métodos de vanguardia en términos de precisión de seguimiento y alta robustez contra las perturbaciones.