جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "stable oscillations" در نشریات گروه "برق"
تکرار جستجوی کلیدواژه «stable oscillations» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»جستجوی stable oscillations در مقالات مجلات علمی
-
تولید چرخه حدی پایدار و مقاوم در سیستم های غیرخطی دارای عدم قطعیت با استفاده از کنترل کننده مد لغزشیایجاد نوسانات پایدار در سیستم های دینامیکی یکی از مباحث مهم و کاربردی است که در این مقاله با رویکردی جدید به آن پرداخته شده است. برای این منظور، ایده جدیدی در طراحی سطح لغزش مطرح می گردد، به نحوی که قرار گرفتن بر روی سطح لغزش منجر به ایجاد چرخه های حدی پایدار و در نتیجه ایجاد نوسانات پایدار مطلوب در سیستم حلقه بسته دارای عدم قطعیت گردد. این امر بدون استفاده و تولید سیگنال مرجع متناوب (و مشتقات آن) که در رویکردهای مرسوم در حل مسئله ردیابی در سیستم های دینامیکی صورت می پذیرد، بوده و با استفاده از مفهوم مجموعه های پایا و حدی مثبت صورت پذیرفته است. برای این منظور با در نظر گرفتن چرخه حدی پایدار به عنوان یک مجموعه پایا و حدی مثبت، تابع لیاپانوف مناسب برای آنالیز پایداری مجموعه ها (به جای آنالیز پایداری نقطه تعادل) به گونه ای متفاوت و متناسب با شکل چرخه حدی هدف انتخاب می شود. سپس، بر مبنای تابع لیاپانوف انتخابی، ورودی مجازی مناسب برای ایجاد چرخه حدی پایدار در معادلات کاهش مرتبه یافته طراحی می گردد. پس از آن، سطح لغزش مطلوب بر اساس این ورودی مجازی انتخاب شده و قانون کنترلی مناسب جهت ایجاد نوسانات مطلوب در پاسخ خروجی و دستیابی زمان محدود به سطح لغزش مذکور طراحی گردیده است. نتایج شبیه سازی بر روی یک سیستم ربات با مفصل انعطاف پذیر، کارایی کنترل کننده پیشنهادی را در تولید چرخه حدی پایدار در سیستم حلقه بسته ربات و ایجاد نوسانات پایدار در خروجی آن را نشان می دهند.کلید واژگان: چرخه حدی, پایداری مجموعه های پایا, نوسانات پایدار, سیستم های دارای عدم قطعیت, سطح لغزشGeneration of stable oscillations in the dynamical systems is one of the most important practical issues that have been addressed in this paper with a new approach. For this purpose, a novel approach is proposed in designing the sliding surface, such that moving on the sliding surface leads to achieving stable limit cycle and consequently stable oscillations in the output of the uncertain closed-loop system. This is done without periodic reference signal (and its derivatieves) which is a common approach in solving the tracking problem in dynamical systems and is done using the concept of positive limit sets. For this purpose, considering a limit cycle as an invariant and positive limit set, the Lyapunov function that is suitable for stability analysis of the invariant sets (instead of stability analysis of equilibrium point) is selected in a different way depend on the geometric shape of the target limit cycle. Next, based on this Lyapunov function, the suitable virtual control input is designed in order to create the considered stable limit cycle in the reduced order equations. After that, the suitable sliding surface is selected according to this virtual control input and appropriate control input is designed to reach the sliding surface in the finite time and create the admissible oscillations in the output response. Simulation results on single link flexible joint robot demonstrate the proficiency of the proposed controller in generating stable limit cycle in the closed-loop robot system and creating stable oscillations in its output.Keywords: Limit cycle, stability of invariant sets, stable oscillations, uncertain systems, sliding surface
-
این مقاله، به مساله ایجاد چرخه های حدی پایدار در دسته ای از سیستم های غیرخطی دارای عدم قطعیت می پردازد که منجر به تولید نوسانات پایدار در خروجی سیستم می گردد. چنین رفتاری در بسیاری از کاربردهای مهندسی مطلوب و لازم است. برای این منظور ابتدا معادله چرخه حدی مطلوب بر اساس شکل، دامنه و فرکانس نوساناتی که در خروجی سیستم مورد نیاز است، بدست می آید. سپس کنترل کننده غیر خطی به نحوی طراحی می گردد که منحنی های مسیر فاز سیستم حلقه بسته شامل این چرخه حدی پایدار باشد. طراحی کنترل کننده بر اساس قضایای پایداری لیاپانوفی که جهت آنالیز پایداری مجموعه های حدی مناسب است، صورت می گیرد (چرخه حدی پایدار یک مجموعه حدی مثبت برای سیستم دینامیکی است). قانون کنترل مقاوم ارائه شده شامل دو بخش است: قانون کنترلی نامی و ترم اضافه ای که به منظور محو کردن اثر اغتشاشات و عدم قطعیت ها در پاسخ سیستم، به قانون کنترلی نامی اضافه شده است. درانتها، روش پیشنهادی بر روی یک پاندول (با در نظر گرفتن عدم قطعیت در پارامترهای آن) پیاده سازی گردیده و نتایج شبیه سازی ها عملکرد مطلوب قانون کنترلی پیشنهادی را در ایجاد نوسانات مقاوم در خروجی سیستم، با تولید چرخه حدی مطلوب در دینامیک حلقه بسته، نشان می دهند.
کلید واژگان: مجموعه حدی مثبت, نوسانات پایدار, چرخه حدی مقاوم, روش بازطراحی لیاپانوفیThis paper considers the problem of stable limit cycles generating in a class of uncertain nonlinear systems which leads to stable oscillations in the system’s output.This is a wanted behavior in many practical engineering problems. For this purpose, first the equation of the desirable limit cycle is achieved according to shape, amplitude and frequency of the required output oscillations. Then, the nonlinear control law is designed such that the phase portrait of the closed-loop system includes this stable limit cycle. The design of controller is based on the Lyapunov stability theorem which is suitable for stability analysis of the positive limit sets (the stable limit cycle is a positive limit set for the nonlinear dynamicl system). The proposed robust controller consists of two parts: nominal control law and additional term which guarantees the robust performance and vanishing the effect of uncertain terms. Finally, to show the applicability of the proposed method, an inertia pendulum system (with parametric uncertainties in its dynamical equations) is considered and the robust output oscillations are achieved by creating the desirable limit cycle in the close-loop system.Keywords: Positive limit set, Stable oscillations, Robust limit cycle, Lyapunov redesign method
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.