Et glidende styringsskema for ikke-lineære positive Markov-springsystemer

Forskere ved Anhui University i Kina har for nylig udviklet en ny metode til at muliggøre glidetilstandskontrol i en klasse af ikke-lineære positive Markov-springsystemer (MJS'er) med usikre parametre. Deres tilgang er beskrevet i et papir offentliggjort i Springer's International Journal of Control, Automation og systemer .

Sliding mode control (SMC) er en kontrolteknik, der ændrer dynamikken i et ikke-lineært system ved at anvende et diskontinuerligt styresignal, hvilket tvinger systemet til at 'glide' langs et tværsnit af dets normale adfærd. Med andre ord, SMC-metoder er først og fremmest designet til at drive et systems tilstande ind på en bestemt overflade i tilstandsrummet, kendt som 'glideoverfladen'. Derefter, når et system når denne overflade, SMC-ordningen forsøger at holde det inden for overfladen eller i overfladens tætte naboskab.

Traditionelle SMC-metoder er baseret på teorien om variabel struktur, som blev introduceret i 1950'erne af et hold russiske forskere. Typisk, disse metoder indebærer design af to nøglekomponenter:en glidende overflade og en kontrolkomponent.

I de seneste år, SMC-ordninger har været i fokus for en række forskningsstudier på grund af deres enkle struktur, hurtig respons og høj ydeevne. SMC-metoder er nu meget udbredt inden for en bred vifte af områder, herunder som industri, rumfart og robotteknologi.

I deres undersøgelse, forskerne ved Anhui University satte sig for at udvikle en glidende tilstandskontroltilgang til en bestemt klasse af ikke-lineære MJS'er. MJS'er er stokastiske hybride og dynamiske systemer, der oplever overgange fra en tilstand til en anden i henhold til et specifikt sæt sandsynlighedsbestemmelser. For nylig, disse systemer har tiltrukket sig opmærksomhed fra flere forskere, da de tilbyder enorme modelleringsmuligheder.

"Dette papir studerer problemet med finite-time glidetilstandskontrol for en klasse af ikke-lineære positive Markov-springsystemer (MJS'er) med usikre parametre, " skrev forskerne i deres papir. "For det første, en tilstandsafhængig glidende tilstandsoverflade er designet til at garantere positiviteten og den endelige tidsbegrænsning af MJS'er med lukket sløjfe. Derefter, der gives en passende finite-time glidetilstandscontroller for at sikre, at MJS'erne med lukket sløjfe kan køre på den specificerede glidende tilstandsoverflade i løbet af et givet finite-tidsinterval og derefter opretholde på glideoverfladen."

I deres undersøgelse, forskerne designet en glidende tilstandsoverflade og udviklede derefter en glidende tilstandscontroller, der ville gøre det muligt for lukket sløjfe MJS at køre ind på denne overflade i løbet af et givet begrænset tidsinterval. Deres papir indeholder også et numerisk eksempel, som demonstrerer effektiviteten af ​​det design, de foreslår.

"Baseret på den stokastiske Lyapunov-Krasovskii funktionelle tilgang og lineære matrixulighedsteknik, tilstrækkelige betingelser for eksistensen af ​​finite-time controlleren foreslås og bevises, "Forskerne forklarede. "Endelig, et simuleringseksempel er givet for at illustrere effektiviteten af ​​den foreslåede metode."

© 2019 Science X Network