Controllo basato su equazioni differenziali parziali di sistemi non lineari con ritardi in ingresso

Titolo originale:

Partial Differential Equation Based Control of Nonlinear Systems With Input Delays

Contenuto del libro:

Abstract:

Sono stati sviluppati metodi di controllo basati su equazioni differenziali parziali (PDE) per una classe di sistemi non lineari incerti con disturbi esterni delimitati e ritardo di ingresso noto/ignoto variabile nel tempo. Ispirandosi ai compensatori di ritardo basati sui predittori, viene utilizzata una trasformazione lineare per mettere in relazione l'ingresso di controllo con una funzione variabile nel tempo e nello spazio. La trasformazione consente di esprimere l'ingresso in un modo che separa il controllo in un controllo ritardato e in un controllo non ritardato e facilita anche la capacità di compensare l'aspetto variabile nel tempo del ritardo con condizioni di guadagno meno complesse rispetto ai precedenti approcci di controllo robusto.

A differenza dei precedenti approcci basati sui predittori, che dipendono intrinsecamente dalla dinamica del sistema, viene introdotta una funzione di errore ausiliaria per facilitare una struttura di controllo robusta che non dipende dalla dinamica nota. Il controllore progettato presenta guadagni per compensare il ritardo e la derivata del ritardo in modo indipendente e si ottiene un'ulteriore robustezza poiché il controllore non richiede la conoscenza esatta del modello.

Nel Capitolo 2 viene sviluppato un controllore di inseguimento per un sistema del secondo ordine con un ritardo di ingresso noto e variabile nel tempo. Nell'analisi di stabilità basata su Lyapunov viene utilizzato un nuovo funzionale di Lyapunov-Krasovskii per dimostrare la limitatezza finale uniforme dei segnali di errore. Il Capitolo 3 e il Capitolo 4 si concentrano sullo sviluppo di un controllore di inseguimento per sistemi non lineari incerti generalizzati con disturbi esterni vincolati e ritardo di ingresso variabile nel tempo.

Nel Capitolo 3, si utilizza una mappatura non lineare per mappare il dominio temporale non compatto in un dominio spaziale compatto, quindi si utilizza una rete neurale (NN) per stimare il ritardo dell'ingresso variabile nel tempo. Nel Capitolo 4, viene dimostrato un metodo di ottimizzazione basato sulla discesa accelerata del gradiente (AGD) per stimare la grandezza del ritardo ignoto variabile nel tempo. Nel Capitolo 5 viene esaminata l'applicazione del ritardo temporale in ingresso per i sistemi flessibili. In particolare, si considera la dinamica dell'ala di un aereo. Lo schema di stima basato su NN sviluppato nel Capitolo 3 viene combinato con un metodo di controllo al contorno, per mitigare le oscillazioni dell'ala del velivolo nel Capitolo 5.

Dissertation Discovery Company e l'Università della Florida si impegnano a rendere le opere accademiche più accessibili e scopribili in tutto il mondo. Questa tesi, "Partial Differential Equation Based Control of Nonlinear Systems With Input Delays" di Indrasis Chakraborty, è stata ottenuta dall'Università della Florida e viene venduta con il permesso dell'autore. Una copia digitale di questo lavoro è disponibile anche nell'archivio istituzionale dell'università, IR@UF. Il contenuto di questa tesi non è stato alterato in alcun modo. Abbiamo modificato la formattazione per facilitare la stampa e la lettura della tesi.