Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Variable-structure repetitive control for discrete-time linear systems with multiple-period exogenous signals

Kurniawan Edi, Harno Hendra G., Wijonarko Sensus, Widiyatmoko Bambang, Bayuwati Dwi, Purwowibowo Purwowibowo, Maftukhah Tatik

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2020

|

Vol. 30, no. 2

207--218

EN

A new method to construct a discrete-time variable-structure repetitive controller for a class of linear systems perturbed by multiple-period exogenous signals is presented. The proposed control scheme combines the features of the discrete-time multiple-period repetitive control (MP-RC) and variable-structure control (VSC) techniques. The MP-RC part is assigned to simultaneously track and reject periodic signals consisting of multiple uncorrelated fundamental frequencies. The VSC part is then integrated to provide a fast transient response and robustness against plant parameter variations. Stability and robustness analyses are also elaborated to ensure that the resulting closed-loop system satisfies the desired control objectives. Moreover, it is shown through an example that the repetitive control system constructed using the proposed control method can effectively track a sinusoidal reference signal despite the presence of a multiple-period disturbance.

2

The problem of state constraints in designing the discrete time sliding mode controller

Jaskuła M., Pietrala M., Leśniewski P.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2017

|

R. 21, nr 4

15--22

EN

In this paper we study the problem of state constraints in discrete time sliding mode control. We present a sufficient condition for the strategy that drives the representative point monotonically to the sliding hyperplane in finite time. The advantage of this strategy is that disturbances do not have to fulfill the matching conditions. Our approach is based on the so-called reaching law technique.

PL

W artykule przeanalizowany został problem ograniczenia zmiennych stanu w dyskretnym sterowaniu ślizgowym. Do zaprojektowania regulatora zastosowano regułę osiągania ruchu ślizgowego. Zaprezentowano warunek dostateczny na monotoniczną zbieżność stanu obiektu do płaszczyzny ślizgowej w skończonym czasie. Zaletą przedstawionej metody jest to, że zakłócenia nie muszą spełniać warunków dopasowania.

3

A novel method for the design of switching surfaces for discretized MIMO nonlinear systems

Luis-Delgado J. D., Al-Hadithi B. M., Jiménez A.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2017

|

Vol. 27, no. 1

5--17

EN

Designing variable structure control with sliding mode (VSC-SM) control schemes needs a switching function or a sliding surface which guarantees the global stability of the closed-loop system. Despite the fact that a wide range of design approaches has been proposed for solving this mathematical problem, the number of proposed methodologies for nonlinear systems is not very extensive, especially for discrete time nonlinear MIMO systems, and most of them require some coordinate system transformation. Therefore, it is not an easy task to find a design scheme that can be applied to discrete time nonlinear MIMO systems. The proposed methodology introduces a mathematical tool: a switching surface equation for a class of MIMO nonlinear systems through an explicit equation without any coordinate transformation. This equation makes use of an implicit linearizing process via the Taylor expansion that allows the use of linear procedures for the design of switching surfaces and the forward Euler method to obtain a discrete time dynamics representation. An illustrative example is included to show the advantages of the proposed design methodology.

4

Sterowanie ślizgowe - odporna metoda regulacji obiektów dynamicznych

Bartoszewicz A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 9

24-29

PL

Przedstawiony niżej tekst - w przystępny sposób - opisuje najważniejsze zagadnienia sterowania o zmiennej strukturze z ruchem ślizgowym. Przedstawia podstawowe pojęcia dotyczące tej problematyki, wskazuje istotne zalety omawianej metody regulacji oraz wzmiankuje najbardziej aktualne problemy badawcze w tym zakresie.

EN

This paper presents - in a tutorial manner - principles of variable structure control systems with sliding modes. It presents basic notions relevant to the field of variable structure systems, shows principal advantages of the sliding mode control and makes an attempt to point out some current research trends in the field.

5

Variable structure control of second order system with acceleration constraint

Nowacka-Leverton A., Bartoszewicz A.

Mechanics / AGH University of Science and Technology

|

2009

|

Vol. 28, no. 3

96-100

EN

The paper presents a new sliding mode control (SMC) method for the second order system subject to acceleration constraint. The proposed method employs a time-varying switching line which initially passes through the representative point, specified by the initial conditions of the system, in the error state space. Afterwards the line moves smoothly, with a constant velocity and a constant angle of inclination to the origin of the error state space and then, having reached the origin it stops moving and remains fixed. Thus the proposed control algorithm eliminates the reaching phase and forces the representative point of the system always to stay on the switching line. Consequently, insensitivity of the system with respect to external disturbances and model uncertainties is guaranteed from the very beginning of the proposed control action. Parameters of the switching line are selected to minimize two control quality criteria - the integral absolute error (IAE) and the integral of the time multiplied by the absolute error (ITAE) - without violating the system acceleration constraint. Furthermore, the switching line is selected in such a way that the tracking error converges to zero monotonically, without overshoots or oscillations. The proposed method is verified and illustrated by a simulation example.

PL

W artykule zaprezentowano metodę projektowania ślizgowego sterowania obiektem dynamicznym drugiego rzędu przy ograniczeniu jego przyspieszenia. Wykorzystano w tym celu niestacjonarną linię przełączeń, która w chwili początkowej zawiera punkt opisujący dynamikę obiektu w przestrzeni stanu, a następnie - nie obracając się - przesuwa się ruchem jednostajnym do początku tej przestrzeni. Po osiągnięciu początku układu współrzędnych linia zatrzymuje się i w dalszej fazie procesu regulacji pozostaje nieruchoma. W ten sposób wyeliminowana zostaje konieczność osiągania ruchu ślizgowego, a dzięki temu zapewniona jest niewrażliwość obiektu na zakłócenia zewnętrzne i niedokładności określenia modelu już od samego początku trwania procesu regulacji. Linia przełączeń projektowana jest tak, aby jej parametry zapewniały minimalizację dwóch kryteriów jakości regulacji - całki modułu uchybu oraz całki iloczynu czasu i modułu uchybu - przy równoczesnym spełnieniu ograniczenia przyspieszenia obiektu. Ponadto zastosowana w układzie sterowania linia przełączeń zapewnia monotoniczną zbieżność uchybu regulacji do zera bez przeregulowań i oscylacji. Zaproponowana w artykule metoda została zilustrowana i zweryfikowana przykładem symulacyjnym.

6

Time-varying switching planes in SMC of third order dynamic system

Nowacka-Leverton A.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2008

|

z. 115

79-86

EN

In this paper an algorithm of a moving switching plane selection for sliding mode control (SMC) of the third order system subject to velocity, acceleration and input signal constraints is proposed. The plane is designed in such a way that initially it passes through the system representative point in the error state space and then it moves with a constant velocity to the origin of the space. Having reached the origin the plane stops moving and remains fixed. The plane parameters are chosen to minimize the integral absolute error (IAE) subject to velocity, acceleration and input signal constraints. Moreover, the system is insensitive to the external disturbance and the model uncertainty from the very beginning of the control action, and monotonic error convergence to zero is achieved.

PL

W pracy rozważano zagadnienie projektowania układów ślizgowego sterowania ciągłymi nieliniowymi i niestacjonarnymi- obiektami dynamicznymi trzeciego rzędu. Zaproponowano zastosowanie do tego celu ruchomej płaszczyzny przełączeń o stałym kącie nachylenia, która początkowo ze stałą prędkością porusza się w przestrzeni fazowej. Po osiągnięciu początku układu współrzędnych, rozważana płaszczyzna zatrzymuje się i dalej pozostaje nieruchoma. Płaszczyzna jest projektowana tak, aby w chwili początkowej, należał do niej punkt opisujący dynamikę obiektu. Wykorzystanie takiej płaszczyzny przełączeń zapewnia niewrażliwość układu na zakłócenia zewnętrze i niedokładności modelu od samego początku trwania procesu regulacji. Parametry tej płaszczyzny wybierane są tak, aby uzyskać dobre właściwości dynamiczne układu, przy spełnionych ograniczeniach sygnału sterującego, przyspieszenia i prędkości obiektu regulacji.

7

Ślizgowe sterowanie silnikiem robota wykorzystujące ruchome linie przełaczeń.

Bartoszewicz A., Zarychta D.

Prace Naukowe Instytutu Cybernetyki Technicznej Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 98, nr 44

99-106

PL

Praca prezentuje niektóre teoretyczne i eksperymentalne wyniki badań układu sterowania ze zmienną strukturą do regulacji położenia pojedynczego napędu robota. W celu wyeliminowania fazy osiągania ruchu ślizgowego w przedstawionym algorytmie zastosowano niestacjonarną linię przełaczeń. Pozwoliło to uzyskać całkowitą niewrażliwość sterowanego napędu na zakłócenia zewnętrzne i niedokładności modelu, a tym samym osiągnąć zadane położenie lub trajektorię bez przeregulowań przy jednoczesnym spełnieniu, wynikających z potrzeb realizowanego procesu technologicznego, ograniczeń na prędkość ruchu. Badania eksperymentalne przeprowadzone na stanowisku zawierającym elementy robota Irp-6 potwierdziły skuteczność zaproponowanego regulatora oraz pozwoliły na określenie wpływu właściwości dynamicznych układów pomiarowych i wykonawczych na zachowanie się napędu.

EN

This paper presents some theoretical and experimental results concerning a new sliding mode algorithm applied to the control of a robot d.c. motor. In order to avoid the reaching phase, a time-varying switching line is introduced. By this means, the system is made completely insensitive to external disturbances and the modelling uncertainty from the very beginning of the controlled motion. Consequently, the system error aperiodically converges to zero without oscillations and overshooting. Furthermore, velocity and current constraints can be easily satisfied by the system. This favourable performance of the system is achieved without an essential increase of its computational complexity.