Điều khiển dự báo kiểu Min-Max cho con lắc ngược có nhiễu
148 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.86.2023.3-11Từ khóa:
Con lắc ngược; Điều khiển dự báo; Bất đẳng thức ma trận; Tối ưu hóa; Ổn định.Tóm tắt
Việc triển khai kỹ thuật điều khiển dự báo gặp khó khăn trong việc thiết lập mô hình dự báo đối với hệ chịu ảnh hưởng của nhiễu. Thêm nữa, sự thay đổi của bài toán tối ưu sau mỗi chu kỳ tính toán có thể gây ảnh hưởng đến tính ổn định của hệ kín mặc dù tính ổn định có thể được đảm bảo tại mỗi bài toán tối ưu ở thời điểm trích mẫu gián đoạn. Bài báo đề xuất một cấu trúc điều khiển gồm có bộ điều khiển dự báo cho hệ chuẩn không liên tục sau khi loại bỏ thành phần nhiễu và phần bổ sung xử lý ảnh hưởng của nhiễu. Với mục đích xem xét tính ổn định của bộ điều khiển dự báo, bài toán tối ưu sẽ được thiết lập tại mỗi thời điểm trích mẫu thỏa mãn bất đẳng thức ma trận để cho phép thực hiện việc so sánh hàm ứng viên Lyapunov tại các thời điểm trích mẫu liên tiếp. Kết quả mô phỏng được thực hiện cho một con lắc ngược có nhiễu để khẳng định khả năng của bộ điều khiển được đề xuất.
Tài liệu tham khảo
[1]. Hu, X., Wei, X., Zhang, H., Han, J., Liu, X. “Robust adaptive tracking control for a class of mechanical systems with unknown disturbances under actuator saturation,” International Journal of Robust and Nonlinear Control 29, 1893–1908, (2019). DOI: https://doi.org/10.1002/rnc.4465
[2]. Boyd, S., Boyd, S.P., Vandenberghe, L., “Convex optimizations,”. Cambridge university press
[3]. Irfan, S., Mehmood, A., Razzaq, M.T., Iqbal, J., 2018. “Advanced sliding mode control techniques for inverted pendulum: Modelling and simulation,” International Journal of Engineering science and technology, 21, 753–759, (2004). DOI: https://doi.org/10.1016/j.jestch.2018.06.010
[4]. Su, X., Xia, F., Liu, J., Wu, L., “Event-triggered fuzzy control of nonlinear systems with its application to inverted pendulum systems,” Automatica 94, 236–248, (2018). DOI: https://doi.org/10.1016/j.automatica.2018.04.025
[5]. Baocang Ding, Hongguang Pan,“Output feedback robust MPC with one free control move for the linear polytopic uncertain system with bounded disturbance,” Automatica, Vol. 50, pp. 2929-2935, (2014). DOI: https://doi.org/10.1016/j.automatica.2014.10.021
[6]. Zhongqi Sun, Li Dai, Kun Liu, Yuanqing Xia, Karl Henrik Johansson,“Robust MPC for tracking constrained unicycle robots with additive disturbances,” Automatica, Volume. 90, pp. 172-184, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.automatica.2017.12.048
[7]. Long, Y., & Xie, L. “Unconstrained tracking MPC for continuous-time nonlinear systems,” Automatica, 129, 109680, (2021). DOI: https://doi.org/10.1016/j.automatica.2021.109680
[8]. Zhang, K., Sun, Q., & Shi, Y. “Trajectory tracking control of autonomous ground vehicles using adaptive learning MPC,” IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, (2021). DOI: https://doi.org/10.1109/TNNLS.2020.3048305
[9]. Kang, Yu, Tao Wang, Pengfei Li, Zhenyi Xu, and Yun-Bo Zhao. "Compound Event-Triggered Distributed MPC for Coupled Nonlinear Systems," IEEE Transactions on Cybernetics (2022). DOI: https://doi.org/10.1109/TCYB.2022.3159343
[10]. Gritli, H. “Robust master-slave synchronization of chaos in a one-sided 1-dof impact mechanical oscillator subject to parametric uncertainties and disturbances,” Mechanism and Machine Theory 142, 103610 (2019). DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2019.103610
