Riadenie nelineárnych systémov so vstupnými oneskoreniami na základe parciálnych diferenciálnych rovníc

Pôvodný názov:

Partial Differential Equation Based Control of Nonlinear Systems With Input Delays

Obsah knihy:

Abstrakt:

Metódy riadenia založené na parciálnych diferenciálnych rovniciach (PDE) sú vyvinuté pre triedu neurčitých nelineárnych systémov s ohraničenými vonkajšími poruchami a známym/neznámym časovo premenlivým vstupným oneskorením. Inšpirované prediktormi kompenzátorov oneskorenia sa používa lineárna transformácia, ktorá spája riadiaci vstup s priestorovo a časovo premenlivou funkciou. Transformácia umožňuje vyjadriť vstup spôsobom, ktorý rozdeľuje riadenie na riadenie s oneskorením a riadenie bez oneskorenia, a tiež uľahčuje možnosť kompenzovať časovo premenlivý aspekt oneskorenia s menej zložitými podmienkami zosilnenia ako predchádzajúce prístupy robustného riadenia.

Na rozdiel od predchádzajúcich prístupov založených na prediktoroch, ktoré zo svojej podstaty závisia od dynamiky systému, sa zavádza pomocná chybová funkcia, ktorá uľahčuje robustnú štruktúru riadenia, ktorá nezávisí od známej dynamiky. Navrhnutý regulátor obsahuje zisky na nezávislú kompenzáciu oneskorenia a derivácie oneskorenia a dosahuje sa ďalšia robustnosť, pretože regulátor nevyžaduje presnú znalosť modelu.

V kapitole 2 je vyvinutý sledovací regulátor pre systém druhého rádu so známym časovo premenlivým vstupným oneskorením. V analýze stability založenej na Ljapunovovej metóde sa používa nový Ljapunovov-Krasovského funkcionál na dôkaz rovnomernej konečnej ohraničenosti chybových signálov. Kapitola 3 a kapitola 4 sa zameriavajú na vývoj sledovacieho regulátora pre zovšeobecnené neurčité nelineárne systémy s ohraničenými vonkajšími poruchami a neznámym časovo premenlivým vstupným oneskorením.

V kapitole 3 sa na mapovanie nekompaktnej časovej oblasti na kompaktnú priestorovú oblasť používa nelineárne mapovanie a následne sa na odhad neznámeho časovo premenlivého vstupného oneskorenia používa neurónová sieť (NN). V kapitole 4 sa demonštruje optimalizačná metóda založená na zrýchlenom zostupe po gradiente (AGD) na odhad neznámej veľkosti časovo premenlivého oneskorenia. V kapitole 5 sa skúma aplikácia časovo premenného vstupného oneskorenia pre pružný systém. Konkrétne sa uvažuje o dynamike krídla lietadla. Schéma odhadu založená na NN vyvinutá v kapitole 3 sa v kapitole 5 kombinuje s metódou hraničného riadenia s cieľom zmierniť oscilácie v krídle lietadla.

Spoločnosť Dissertation Discovery Company a Floridská univerzita sa usilujú o to, aby boli vedecké práce lepšie objaviteľné a dostupné na celom svete. Táto dizertačná práca "Partial Differential Equation Based Control of Nonlinear Systems With Input Delays" od Indrasisa Chakrabortyho bola získaná z University of Florida a predáva sa so súhlasom autora. Digitálnu kópiu tejto práce možno nájsť aj v univerzitnom inštitucionálnom repozitári IR@UF. Obsah tejto dizertačnej práce nebol nijako upravený. Formátovanie sme upravili s cieľom uľahčiť tlač a čítanie dizertačnej práce.