Синтез нечіткого резулятора для нелінійної динамічної системи зі змінними коефіцієнтами

1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»

У даній статті спочатку описано загальний підхід до синтезу регуляторів нелінійних систем. Наведені теоретичні викладки спочатку застосовано для синтезу регуляторів лінійних систем. В такому випадку модель об’єкта буде однаковою в усіх підсистемах сімейства. У випадку  нелінійних систем наведено підхід до синтезу регуляторів, що забезпечують бажану поведінку системи як у випадку сталих так і змінних параметрів. Також розглянуто випадок, коли регулятор, синтезований для однієї з підсистем, забезпечує її нестійку поведінку.

Розглянуто нелінійну динамічну систему зі змінними коефіцієнтами. Для цієї системи, після лінеаризації, було синтезовано нечіткий регулятор. Проведено порівняння з випадком застосування традиційного регулятора. Наведено відповідні якісні і кількісні оцінки.

  1. A.S. Mousumi Mukherjee, “Controller Design for Lip­schitz Nonlinear System using Linear Matrix Ine­­qualities”, in Proc. 2014 Annual IEEE India Conf­erence (INDICON), India, 2014.
  2. W. Chai and J. Qiao, “Nonlinear System Modeling and Fault Detection Method Using Set Membership Estimation and T -S Fuzzy Model”, in Proc. 10th World Congress on Intelligent Control and Automation, Beijing, China, 2012.
  3. J.C. Doyle and Wei-Min Lu, “A State Space Approach to Robustness Analysis and Synthesis for Nonlinear Uncertain Systems”, in Proc. Technical memorandum NO.CIT-CDS 94-010, pp.1-37, 1994.
  4. C.Chen and G.Feng, “Stabilization of A Class of Nonlinear Continuous Time Systems via Fuzzy Control Approach”, in Proc. 2005 IEEE Internatio­nal Symposium on Intelligent Control, Limassol, Cyprus, 2005.
  5. S. Khanmohammadi, H. Kharrati, W. Pedrycz, and G. Alizedeh, “Improved Polynomial Fuzzy Mode­ling and Controller with Stability Analysis for Non­linear Dynamical Systems”, Mathematical Problems in engineering, p. 21, 2012.
  6. A. Lozynskyy and L. Demkiv, “Stability Analisys of the system with Takagi-Sugeno controller”, Art­ificial Intelligence, p. 545–549, Donetsk, Ukraine: Nauka i osvita Publishing house of Institute of Atificual Intelligence, 2008. (Ukrainian)
  7. A. Lozynskyy and L. Demkiv, “Application of fuzzy model at synthesis of automatic control system for nonlinear objects”, Elektromechanichni ta enerhozberihajuchi systemy, vol. 30, no. 2, pp. 24-30, 2015. (Ukrainian)
  8. V.I. Hostev, Fuzzy controllers in automation control systems. Kyiv, Ukraine: Radioamator, 2008. (Russian)
  9. T. Takagi and M. Sugeno, “Fuzzy identificationof systems and its application to modeling and control”, in Proc. IEEE Trans. on Syst. SMC-15, pp. 116-132, 1985.
  10. A. Piegat, Fuzzy modeling and control, Warsaw, Poland: EXIT, 2003. (Polish)
  11. K. Szabat, T. Orłowska-Kowalska, and P. Serkies, “Robust Control of the Two-mass Drive System Using Model Predictive Control”, in Robust Control Theory and Applications, InTech, 2011.
  12. F. Lin, Robust Control Design: An Optimal Control Approach, John Wiley & Sons Ltd., 2007.
  13. B. Polyak and J. Tsypkin, Robust stability and control. Moscow, Russia: Nauka, 2002. (Russian).
  14. Ya. Marushchack, A. Lozynskyy, and A. Kushnir, Dynamics of two-mass stabilization mode in electric arc furnaces. Lviv, Ukraine: Lvivska politekhnika, 2011. (Ukrainian)
  15. A. Lozynskyy, Ya. Parahcnuk, and L. Demkiv, “Investigation of the translation of electrode arc furnace with a fuzzy controller”, Tekhnichna Elekt­rodynamika, no.2, p.73-77, 2014.(Ukrainian)
  16. I. Nagrath and M. Gopal, Control systems engine­ering, New Delhi, India: New age International, 2011.
  17. M. Duarte-Mermoud, R. Prieto, “Performance index for quality response of dynamical systems”. ISA Transactions, no.43, p. 133-151, 2004.