Estimación de estado basada en la ampliación de estado y observadores de entrada desconocida de integral proporcional de orden fraccional
Autores: Djeddi, Abdelghani; Aouiche, Abdelaziz; Aouiche, Chaima; Alkhrijah, Yazeed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Estimación de estado basada en la ampliación de estado y observadores de entrada desconocida de integral proporcional de orden fraccional
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Método
Estimación
Entradas desconocidas
Orden fraccional
Observador
Estado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un nuevo método para la estimación simultánea de estados del sistema y entradas desconocidas en sistemas Takagi-Sugeno de orden fraccional (FO-TS) con variables de premisa no medibles (UPVs), mediante la introducción de un observador de entrada desconocida proporcional-integral de orden fraccional (FO-PIUIO) basado en la ampliación parcial del estado. Este enfoque permite la estimación de estados y entradas desconocidas, que son esenciales para la supervisión y control del sistema. La ampliación parcial del estado permite la integración de las entradas desconocidas en un modelo parcialmente ampliado, asegurando estimaciones precisas de estados y entradas desconocidas. El error de estimación del estado se formula como un sistema perturbado. Las condiciones de convergencia para los errores de estimación de estado entre el sistema y el observador se derivan utilizando el segundo método de Lyapunov y el enfoque. En comparación con observadores de entrada desconocida de orden entero tradicionales u observadores difusos con variables de premisa medibles, en nuestro método, se combinan dinámicas de orden fraccional con ampliación parcial del estado de manera única para la estimación persistente de estados junto con entradas desconocidas en sistemas con variables de premisa no medibles. Esta combinación permite una estimación robusta incluso bajo incertidumbres en los sistemas y fenómenos de memoria larga, y representa un avance significativo con respecto a los métodos tradicionales. Finalmente, se proporciona un ejemplo numérico para ilustrar el rendimiento del observador propuesto.
Descripción
Este documento presenta un nuevo método para la estimación simultánea de estados del sistema y entradas desconocidas en sistemas Takagi-Sugeno de orden fraccional (FO-TS) con variables de premisa no medibles (UPVs), mediante la introducción de un observador de entrada desconocida proporcional-integral de orden fraccional (FO-PIUIO) basado en la ampliación parcial del estado. Este enfoque permite la estimación de estados y entradas desconocidas, que son esenciales para la supervisión y control del sistema. La ampliación parcial del estado permite la integración de las entradas desconocidas en un modelo parcialmente ampliado, asegurando estimaciones precisas de estados y entradas desconocidas. El error de estimación del estado se formula como un sistema perturbado. Las condiciones de convergencia para los errores de estimación de estado entre el sistema y el observador se derivan utilizando el segundo método de Lyapunov y el enfoque. En comparación con observadores de entrada desconocida de orden entero tradicionales u observadores difusos con variables de premisa medibles, en nuestro método, se combinan dinámicas de orden fraccional con ampliación parcial del estado de manera única para la estimación persistente de estados junto con entradas desconocidas en sistemas con variables de premisa no medibles. Esta combinación permite una estimación robusta incluso bajo incertidumbres en los sistemas y fenómenos de memoria larga, y representa un avance significativo con respecto a los métodos tradicionales. Finalmente, se proporciona un ejemplo numérico para ilustrar el rendimiento del observador propuesto.