به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « disturbance observer » در نشریات گروه « برق »

تکرار جستجوی کلیدواژه «disturbance observer» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • Mohammad Vatankhah, Mohammad Yousefi *, Sayyed Mohammad Mehdi Mirtalaei, Zahra Alale

    The main cause of oscillation during the movement of the vehicle is the unevenness of the road. Therefore, in order to maintain the stability of the car in swing states, the suspension system plays an essential role. Therefore, the active suspension system is used to replace the conventional passive suspension system, to improve comfort and smoothness. To reduce the displacement of the spring mass in the active vehicle suspension system, a high-order sliding mode controller is proposed in this paper. Uncertainty of system parameters, nonlinear characteristic of damping and spring, load changes and unknown path disturbance are estimated by disturbance observer. The controller only needs the information of the spring mass state variables and therefore does not need separate sensors to measure the suspension mass state variables. Particle swarm optimization algorithm has been used to determine the control parameters. The efficiency of the proposed method has been shown using simulation in MATLAB software and the results have been compared with the passive suspension system.

    Keywords: particle swarm optimization, Active Suspension, disturbance observer, higher order sliding mode controller}
  • مرضیه کاکاوند، علی معرفیان پور*، مهدی سیاهی

    کنترل هواپیمای بدون سرنشین به علت وزن سبک و تزویج قوی بین حرکت طولی و حرکت جانبی یک مساله دشوار به حساب می آید. با توجه به این مساله، در این مقاله یک سیستم فرود خودکار برای یک هواپیمای بدون سرنشین بال-ثابت در معرض اغتشاش باد و عدم قطعیت پارامتری با استفاده از الگوریتم برگشت به عقب و مود لغزشی بر مبنای رویتگر اغتشاش طراحی شده است. دو کنترل کننده بر مبنای الگوریتم برگشت به عقب و مود لغزشی برای پایدارسازی زاویه های وضعیتی طراحی شده است. کنترل کننده مربوط به سرعت طولی از تکنیک مود لغزشی بهره می برد تا سرعت کل نسبت به زمین را در تمام فازهای فرود در مقدار ثابت مطلوب حفظ کند. برای تخمین اغتشاش حاصل از باد و عدم قطعیت پارامتری، یک رویتگر اغتشاش غیرخطی در ساختار کنترل کننده مود لغزشی در نظر گرفته شده است. سیستم فرود خودکار مقاوم جدید، در محیط نرم افزاری پیاده سازی و عملکرد آن توسط چندین شبیه سازی عددی بررسی شد؛ انحراف جانبی نسبت به باند فرود حذف می شود در حالیکه هواپیمای بدون سرنشین، زاویه شیب مسیر را در تمام فازهای فرود در مقدار مطلوب حفظ می کند. بنابراین، نتایج شبیه سازی های عددی اثبات می کند که ساختار کنترلی جدید با توجه به شرایط اولیه مختلف، انواع مختلف اغتشاش باد (قیچی باد و تندباد گسسته) و عدم قطعیت پارامتری پایدار و مقاوم است.

    کلید واژگان: هواپیمای بدون سرنشین, فرود خودکار, کنترل برگشت به عقب, کنترل مود لغزشی, رویتگر اغتشاش}
    Marzieh Kakavand, Ali Moarefianpour*, Mahdi Siahi

    The control of unmanned aerial vehicles is a challenging problem due to their lightweight and intense coupling between longitudinal and lateral motion. Considering this issue, in this article, an automatic landing system for a fixed-wing unmanned aircraft exposed to wind disturbances and parametric uncertainties is designed using the backstepping algorithm and the disturbance observer-based sliding mode control. Two controllers are designed based on the backstepping algorithm and sliding mode control to stabilize the attitude angles. The longitudinal speed controller uses the sliding mode technique to maintain the total speed relative to the ground at a constant desired value in all landing phases. A nonlinear disturbance-observer is considered in the sliding mode controller structure to estimate wind disturbance and parametric uncertainty. The new robust automatic landing system is software implemented, and its performance is investigated by several numerical simulations; Lateral deviation relative to the runway is eliminated while the unmanned aerial vehicle maintains its desired trajectory slope angle in all phases of the landing at the desired value. Therefore, the results of numerical simulations prove that the new control structure is stable and robust against different initial conditions, different types of wind disturbances (wind shear and discrete gust), and parametric uncertainty.

    Keywords: Unmanned Aerial Vehicles, Automatic Landing, Backstepping Control, Sliding Mode control, Disturbance observer}
  • قاسم عمرانی، بابک عبدی، وحید بهنام گل*، قاسم درخشان

    موتور های سنکرون مغناطیس دایم از موتورهای پرکاربرد در صنایع مختلف می باشند. کنترل سرعت این موتورها از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده که می تواند با استفاده از یک سیستم کنترل حلقه بسته انجام شود. به دلیل غیرخطی بودن دینامیک این نوع موتورها، در سال های اخیر از کنترل کننده های غیرخطی برای کنترل موتورهای سنکرون مغناطیس دایم استفاده شده است. یک راه حل برای کنترل سیستم های غیرخطی نامعین، استفاده از کنترل کننده غیرخطی مبتنی بر رویتگر است. در این روش تخمین نامعینی با استفاده از یک رویتگر توسعه یافته در اختیار کنترل کننده قرار می گیرد. چالش دیگر در کنترل موتور سنکرون مغناطیس دایم، دو ورودی - دو خروجی بودن سیستم دینامیکی این نوع موتور است. لذا استفاده از تکنیک های کنترل چند متغیره برای طراحی بردار ورودی کنترل مطلوب خواهد بود. در این مقاله از یک روش ترکیبی غیرخطی برداری مبتنی بر رویتگر برای کنترل سیستم دو ورودی- دو خروجی موتور سنکرون مغناطیس دایم استفاده شده است. برای این منظور با استفاده از یک رویتگر توسعه یافته، تابع نامعینی سیستم که شامل گشتاور بار و مشتق آن می شود تخمین زده شده و سپس از روش مد لغزشی هموار چند ورودی - چند خروجی برای طراحی بردار ورودی کنترل استفاده گردیده است. استفاده از روش ترکیبی پیشنهادی مزایای غیرخطی بودن، مقاومت در مقابل نامعینی، همگرایی زمان محدود و طراحی کنترل کننده برداری را به همراه دارد. این ویژگی ها به صورت تحلیلی و همچنین با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری نشان داده شده است.

    کلید واژگان: موتور سنکرون مغناطیس دائم, کنترل مد لغزشی چند متغیره, رویتگر اغتشاش, چترینگ}
    Ghasem Omrani, Babak Abdi, Vahid Behnamgol*, Ghasem Derakhshan

    Permanent magnet synchronous motors are widely used motors in various industries. Speed ​​control of these motors is of special importance that can be done using a closed loop control system. Due to the nonlinear dynamics of this type of motor, in recent years, nonlinear controllers have been used to control permanent magnet synchronous motors. One solution for controlling uncertain nonlinear systems is to use an observer-based nonlinear controller. In this method, uncertainty estimation is provided to the controller using an extended state observer. Another challenge in controlling a permanent magnet synchronous motor is the two input- two output of the dynamic system of this type of motor. Therefore using multivariate control techniques will be desirable for the design of the control input vector. In this paper, a combined vector observer-based nonlinear method is used to control the two inputs - two outputs system of a permanent magnet synchronous motor. For this purpose, using an extended observer, the load torque, which is assumed to be uncertain, is estimated, and then the smooth multi-input-multi-output sliding mode method is used to design the control input vector. The proposed hybrid method has the advantages of nonlinear, robustness to uncertainty, finite time convergence, and vector based controller design. These features are demonstrated analytically as well as using computer simulations.

    Keywords: Permanent Magnet Synchronous Motor, Multivariate Sliding Mode Control, Disturbance observer, Chattering}
  • امیرمحمد آقازمانی، هادی دلاوری*

    در این مقاله، یک روش کنترل مد لغزشی مرتبه کسری تطبیقی جدید برای ردگیری نقطه حداکثر توان ژنراتور مغناطیس دایم سنکرون (PMSG) طراحی شده است. هدف از کنترل، ردیابی سرعت روتور بهینه به منظور استخراج بیشینه توان از سیستم توربین بادی در حضور اغتشاش و نامعینی پارامتری است. ابتدا یک سطح لغزش مرتبه کسری جدید تعریف می شود. از آنجایی که در کنترل کننده مدلغزشی برای تضمین پایداری سیستم حلقه بسته، دانستن کران بالای نامعینی ها و اغتشاشات لازم است، و از طرفی محاسبه آن برای مسایل کاربردی از جمله توربین بادی مشکل بوده و با خطا همراه است. لذا در ادامه پارامترهای سیگنال کنترل، توسط قوانین تطبیقی پیشنهادی، بصورت برخط تخمین زده می شوند تا ضمن افزایش سرعت همگرایی متغیرهای حالت به مقدار مرجع و کاهش پدیده چترینگ، قوام سیستم را در برابر اغتشاش خارجی و نامعینی پارامتری افزایش دهند. از سویی دیگر با توجه به ناشناخته بودن دینامیک اغتشاش، یک رویتگر اغتشاش جهت تخمین اغتشاش خارجی و نامعینی پارامتری طراحی شده است. سپس، اثبات پایداری سیستم حلقه بسته کلی همراه با رویتگر اغتشاش با استفاده از تیوری لیاپانوف انجام شده است. در آخر، نتایج شبیه سازی با در نظر گرفتن دو سناریو متفاوت؛ اولی با تغییرات باد پله همراه با اغتشاش خارجی و دومی به ازای تغییرات سرعت باد سینوسی در حضور نامعینی پارامتری بدست آمده اند. نتایج شبیه سازی با روش متداول مد لغزشی مرتبه صحیح مقایسه شده و خروجی ها نشان دهنده عملکرد موثر کنترل کننده پیشنهادی در ردیابی مسیر مرجع، افزیش قوام آن در برابر نامعینی و اغتشاش و کاهش پدیده چترینگ است.

    کلید واژگان: توربین بادی, ژنراتور مغناطیس دائم سنکرون (PMSG), کنترل مد لغزشی, حسابان کسری, قوانین تطبیق, رویتگر اغتشاش, نامعینی پارامتری}
    A. M. Aghazamani, H. Delavari *

    In this paper, a new adaptive fractional-order sliding mode controller is designed for a Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG) to track the maximum power point. The controller objective is to track the desired generator speed to extract the maximum power from the wind turbine system in the presence of parametric uncertainty and external disturbances. First, a new fractional order sliding surface is defined. To ensure the stability of the closed-loop system in the sliding model controller it is required to know the upper bounds of uncertainties and disturbances, where it is difficult to calculate these bounds for practical applications such as wind turbines. Therefore, the control signal parameters are estimated online by the proposed adaptive laws, in order to increase the convergence rate of the state variables to the reference value and reduce the chatting phenomenon, also to increase the system robustness against external disturbances and parametric uncertanity. On the other hand, due to the unknown disturbance dynamics, a disturbance observer is designed to estimate external disturbances and parametric uncertainty. Then, the stability of the general closed-loop system together with the disturbance observer is performed using Lyapunov's theory. Finally, the simulation results considering two different scenarios; first for step wind changes with external disturbance, second for changes in sine wind speed with parametric uncertainty. The results are compared with conventional sliding mode controller and results show the effective performance of the proposed controller in tracking the reference value, increasing its robustness against uncertainty and disturbance and reducing the chatting phenomenon.

    Keywords: wind Turbine, permanent magnet synchronous generator (PMSG), sliding mode control, fractional calculus, adaptation laws, Disturbance observer, parametric uncertainties}
  • Zahra Fereidan Esfahani, Ahmadreza Vali *, Seyed Mehdi Hakimi, Vahid Behnamgol, Babak Abdi

    In this paper, a new hierarchical robust nonlinear control scheme is designed for the horizontal plane path following control problem of an underactuated autonomous underwater vehicle in the presence of the model uncertainties and fast time varying external disturbances. At first, the path following error model is established based on virtual guidance method. Then, the controller design starts at a kinematic level and evolves to a dynamic setting, building on the kinematic controller derived, using backstepping technique and a disturbance observer-based sliding mode control, respectively. A Lyapunov-based stability analysis proves that all the signals are ultimately bounded and path following errors converge to an arbitrarily small neighborhood of the origin. Following achievements are highlighted in this paper: (I) in order to simplify the control design, the derivative of the virtual control is estimated by the disturbance observer which avoids explosion of complexity without common filtering techniques; (II) the proposed controller can be easily implemented with no information of the bounds on the parameter uncertainties and external disturbances in a continuously changing environment. Furthermore, computer simulations have shown that the overall closed-loop system achieves a good path following performance which proves the feasibility and good robustness of the proposed control law.

    Keywords: Underactuated AUV, path following, Backstepping, Sliding mode, disturbance observer}
  • ملیحه کاظمی پور، خوشنام شجاعی*

    در این مقاله، مساله کنترل ردیابی مسیرهای زمانی مرجع برای گروهی از ربات های متحرک چرخ دار غیرهولونومیک تراکتور- تریلر بر مبنای روش پیشرو-پیرو، در حضور اغتشاشات خارجی و نامعینی های پارامتری مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، ابتدا معادلات سینماتیک و دینامیک صف آرایی ربات تراکتور- تریلر ارایه و با تعریف بردار خطای حالات، مدل آرایش پیشرو-پیرو تولید شده است. سپس، با استفاه از مدل دینامیک آرایش بندی، یک رویتگر اغتشاش غیرخطی جهت تخمین و جبران اغتشاشات خارجی طراحی شده و  مدلی جدید از سیستم به دست آمده است. در ادامه، با در نظر گرفتن مدل مبتنی بر رویتگر، یک کنترل کننده سطح دینامیکی زمان محدود طراحی و پیشنهاد شده است. طرح  پیشنهادی کران داری سیگنال های حلقه بسته و همگرایی سریع خطای ردیابی در زمان محدود را تضمین می کند. به علاوه، با بهره گیری از یک تخمین زن فازی تطبیقی، نامعینی های پارامتری با دقت بسیار خوبی تخمین زده می شود. در پایان، پایداری زمان محدود سیستم کنترل حلقه بسته از طریق تیوری لیاپانوف تعمیم یافته اثبات شده و میزان اثربخشی الگوریتم پیشنهادی از طریق شبیه سازی ها نشان داده می شود.

    Malihe Kazemipour, Khoshnam Shojaei*

    In this paper, the trajectory tracking control problem for a team of nonholonomic tractor-trailer wheeled mob ile robots has been investigated based on the leader-follower strategy in the presence of structural uncertainties and external disturbances. For this purpose, the kinematic and dynamic equations of the formation of tractor-trailer robots are presented and leader-followerchr(chr('39')39chr('39'))s model is produced by defining the state error vector at first. Then, a nonlinear disturbance observer is designed by using the formation dynamic model to estimate and compensate the external disturbance and a new model of the system is obta ined. In the following, a finite-time dynamic surface controller has been designed and presented by con sidering an observer-based model. The proposed scheme ensures closed-loop signals boundedness and fast c o n v er gence of tracking errors in a limited time. Furthermore, the par a m etric uncertainties are estimated by using a fuzzy adaptive estimator with a great accuracy. Finally, the finite time stability of the closed-loop control system is proved by Lyapunov theory and the effectiveness of proposed algorithm is sho w n by simula tions.

    Keywords: Adaptive fuzzy, disturbance observer, finite-time dynamic surface control, nonholonomic constraints, tractor-trailer robot}
  • محمدجواد رجبی*، احمدرضا ولی، وحید بهنام گل

    طراحی سیستم هدایت و کنترل یکپارچه در اجسام پرنده یکی از زمینه های تحقیقاتی در حوزه هوافضا بوده که در سال های اخیر موردتوجه محققین قرارگرفته است. به دلیل غیرخطی بودن معادلات سینماتیکی و دینامیکی رهگیرهای آشیانه یاب در فاز نهایی و وجود نامعینی هایی ازجمله مانورهای هدف، اغتشاشات خارجی و تغییرات ضرایب آیرودینامیک، تیوری کنترل مد لغزشی یک روش مناسب برای طراحی سیستم هدایت و کنترل یکپارچه است. بزرگ ترین مشکل روش مد لغزشی، وجود نوسانات فرکانس بالا در سیگنال کنترل است که پیاده سازی این کنترل کننده را غیرممکن می سازد. یک روش برای هموارسازی سیگنال کنترل در روش مد لغزشی، استفاده از رویت گر است. در این مقاله با در اختیار داشتن تخمین اغتشاش و با استفاده از ساختاری متفاوت نسبت به روش مد لغزشی استاندارد، سیگنال کنترل کاملا هموارشده است. همچنین همگرایی زمان محدود در حضور نامعینی تضمین شده است. سیستم هدایت و کنترل طراحی شده با استفاده از روش پیشنهادی در شبیه سازی کامپیوتری مورد ارزیابی قرارگرفته است.

    کلید واژگان: هدایت و کنترل یکپارچه, کنترل مد لغزشی, رویت گر اغتشاش, همگرایی زمان محدود}
    MohammadJavad Rajabi*, AhmadReza Vali, Vahid Behnamgol

    The design of integrated guidance and control system for flying objects is one of the research fields in the aerospace that is considered by researchers in recent years. Due to the nonlinearity of the kinematic and dynamic equations of the homing interceptors in the terminal phase and also existence of uncertainties such as target maneuvers, external disturbances and variations in aerodynamic coefficients, siding mode control theory is a suitable method for designing integrated guidance and control system. One of the most problem of sliding mode is the presence of high frequency oscillations in the control signal that is called chattering, which makes it impossible to implement this controller. A method for smoothing the control signal in a sliding mode is to use a disturbance observer. In this paper, the control signal is completely smooth, with having the disturbances estimation and using a different scheme compared with standard sliding mode. Also, the finite time convergence is guaranteed in the presence of uncertainty. The proposed guidance and control system are evaluated in computer simulation.

    Keywords: Integrated guidance, control, sliding mode control, disturbance observer, finite time convergence}
  • Habib Amiri, Gholamreza Arab Markadeh *, Nima Mahdian

    Increasing DC loads along with DC nature of distributed energy resources (DERs) raises interest to DC microgrids. Conventional droop/non-droop power-sharing in microgrids suffers from load dependent voltage deviation, slow transient response, and requires the parameters of the loads, system and DERs connection status. In this paper, a new nonlinear decentralized back-stepping control strategy for voltage control and load sharing of DC islanded microgrids is proposed. The proposed method is robust against the load variations and uncertainty in microgrid parameters and has excellent dynamic and steady-state performance under different operating conditions. The major purpose of the proposed controller is to improve the transient performance of MG with load variations and constant power loads (CPLs). The local controller regulates the terminal voltage of DC-DC converter regarding the local quantities without needs to additional data of other system components. For simplicity, the proposed method is simulated with PSIM software on a DC microgrid with two DGs. Different scenarios are studied to present the performance of the proposed method under different operating conditions. The results indicate the capability of the proposed method for voltage control and load sharing in DC microgrids.

    Keywords: DC Microgrids, Decentralized control, Disturbance observer, Load sharing, CPL}
  • S. Mobayen, F. Tchier
    This paper investigates a novel nonsingular fast terminal sliding-mode control method for the stabilization of the uncertain time-varying and nonlinear thirdorder systems. The designed disturbance observer satis es the nite-time convergence of the disturbance approximation error and the suggested nite-time stabilizer assures the presence of the switching behavior around the switching curve in the nite time. Furthermore, this approach can overcome the singularity problem of the fast terminal sliding-mode control technique. Moreover, knowledge about the upper bounds of the disturbances is not required and the chattering problem is eliminated. Usefulness and e ectiveness of the o ered procedure are con rmed by numerical simulation results.
    Keywords: Finite, time stabilizer, Nonsingular fast terminal sliding mode, Third, order system, Disturbance observer, Robustness}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال