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Un novedoso técnica de control de superenroscamiento tolerante a fallas para la estabilización del caos en resonadores MEMS de arco de orden fraccional

Autores: Alsaade, Fawaz W.; Al-zahrani, Mohammed S.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un novedoso técnica de control de superenroscamiento tolerante a fallas para la estabilización del caos en resonadores MEMS de arco de orden fraccional


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Aumento de la demanda
Controladores de alto rendimiento
Fallas inesperadas
Entradas de control
Técnica de control de super-twisting
Resonadores MEMS

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Con la creciente demanda de controladores de alto rendimiento en micro y nano sistemas, es crucial tener en cuenta los efectos de fallas inesperadas en las entradas de control durante el proceso de diseño. Para abordar este desafío, presentamos un nuevo enfoque que aprovecha una técnica de control de super-twisting basada en estimadores que es capaz de regular el caos en resonadores de sistemas micro-electro-mecánicos (MEMS) de arco de orden fraccional. Comenzamos estudiando la ecuación principal de un resonador MEMS de arco de orden fraccional, seguido de una exploración exhaustiva de sus propiedades caóticas. Luego esbozamos el proceso de diseño para nuestra novedosa técnica de control. La técnica propuesta tiene en cuenta los efectos de la incertidumbre y las fallas en la entrada de control utilizando un estimador de tiempo finito y un algoritmo de super-twisting. La técnica propuesta aborda desafíos importantes en el control de MEMS en aplicaciones del mundo real al proporcionar tolerancia a fallas, lo que permite que el controlador pueda resistir fallas inesperadas en la entrada de control. Aplicamos nuestro controlador al resonador MEMS de arco de orden fraccional, realizando simulaciones numéricas. Los hallazgos numéricos revelan que nuestra técnica de control propuesta es capaz de estabilizar la dinámica del sistema, incluso en presencia de una falla en evolución en el actuador de control. Estos resultados proporcionan evidencia convincente de la eficacia de nuestro enfoque de control, a pesar de la presencia de una falla en evolución.

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