Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thiết kế hệ thống điều khiển lặp thời gian rời rạc dựa trên mô hình hai chiều
Tóm tắt
Bài báo này trình bày một phương pháp thiết kế mới cho các hệ thống điều khiển lặp thời gian rời rạc (RCS) dựa trên mô hình thời gian rời rạc hai chiều (2D). Đầu tiên, mô hình 2D của một RCS được thiết lập bằng cách xem xét cả hành động điều khiển và hành động học trong RCS. Sau đó, thông qua việc xây dựng bộ điều khiển phản hồi trạng thái 2D, bài toán thiết kế của RCS được chuyển đổi thành bài toán thiết kế của một hệ thống 2D. Tiếp theo, bằng cách sử dụng lý thuyết hệ thống 2D và phương pháp bất đẳng thức ma trận tuyến tính (LMI), tiêu chí ổn định được rút ra cho hệ thống mà không có và có các yếu tố không chắc chắn. Các tham số của hệ thống có thể được xác định bằng cách giải LMI của tiêu chí ổn định. Cuối cùng, các mô phỏng số xác nhận tính hiệu quả của phương pháp được đề xuất.
Từ khóa
#hệ thống điều khiển lặp #thời gian rời rạc #mô hình hai chiều #tiêu chí ổn định #bất đẳng thức ma trận tuyến tínhTài liệu tham khảo
T. Inoue, M. Nakano, S. Iwai. High accuracy control of servomechanism for repeated contouring. In Proceedings of the 10th Annual Symposium on Incremental Motion Control System and Devices, Chicago, USA, pp. 258–292, 1981.
S. Hara, Y. Yamamoto, T. Omata, M. Nakano. Repetitive control system: A new type servo system for periodic exogenous signals. IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 33, no. 7, pp. 659–668, 1988.
M. Tomizuka, T. C. Tsao, K. K. Chew. Analysis and synthesis of discrete-time repetitive controllers. ASME Transactions of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol. 111, no. 3, pp. 353–358, 1989.
R. W. Longman. Iterative learning control and repetitive control for engineering practice. International Journal of Control, vol. 73, no. 10, pp. 930–954, 2000.
J. Ghosh, B. Paden. Nonlinear repetitive control. IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 45, no. 5, pp. 949–954, 2000.
M. Steinbuch, S. Weiland, T. Singh. Design of noise and period-time robust high-order repetitive control, with application to optical storage. Automatica, vol. 43, no. 12, pp. 2086–2095, 2007.
L. P. Wang, C. T. Freeman, E. Rogers, D. H. Owens. Experimentally validated continuous-time repetitive control of non-minimum phase plants with a prescribed degree of stability. Control Engineering Practice, vol. 18, no. 10, pp. 1158–1165, 2010.
K. Zhou, D. Wang, B. Zhang, Y. Wang, J. A. Ferreira, S. W. H. de Haan. Dual-mode structure digital repetitive control. Automatica, vol. 43, no. 3, pp. 546–554, 2007.
O. P. Nstor, T. C. Tsao, S. G. James. A new method for synthesizing multiple-period adaptive-repetitive controllers and its application to the control of hard disk drives. Automatica, vol. 46, no. 7, pp. 1186–1195, 2010.
S. L. Chen, T. H. Hsieh. Repetitive control design and implementation for linear motor machine tool. International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 47, no. 12–13, pp. 1807–1816, 2007.
W. S. Chen, R. H. Li, J. Li. Observer-based adaptive iterative learning control for nonlinear systems with timevarying delays. International Journal of Automation and Computing, vol. 7, no. 4, pp. 438–446, 2010.
D. H. Owens, M. Tomas-Rodriguez, J. J. Hatonen. Limiting behaviour in parameter optimal iterative learning control. International Journal of Automation and Computing, vol.3, no. 3, pp. 222–228, 2006.
M. Wu, Y. H. Lan, J. H. She. A new design method for repetitive control systems based on two-dimensional hybrid model. Acta Automatica Sinica, vol. 34, no. 9, pp. 1208–1214, 2008. (in Chinese)
Y. H. Lan, M. Wu, J. H. She. H ∞ repetitive control of linear systems based on two-dimensional model. International Journal of Computing Science and Mathematics, vol.2, no. 3, pp. 267–289, 2009.
M. Wu, Y. H. Lan, J. H. She, Y. He. Stability analysis and controller design for repetitive control system based on 2D hybrid model. In Proceedings of the 17th international Federation of Automatic Control World Congress, Seoul, Korea, vol. 17, no. 1, pp. 370–375, 2008.
E. Rogers, K. Galkowski, D. H. Owens. Control Systems Theory and Applications for Linear Repetitive Processes, Berlin, Germany: Springer-Verlag, 2002.
P. P. Khargonek, I. R. Petersen, K. Zhou. Robust stabilization of uncertain linear systems: Quadratic stabilizability and H ∞ control theory. IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 35, no. 3, pp. 356–361, 1990.
L. H. Xie. Output feedback H ∞ control of systems with parameter uncertainty. International Journal of Control, vol. 63, no. 4, pp. 741–750, 1996.
F. R. Shaw, K. Srinivasan. Discrete-time repetitive control systems design using the regeneration spectrum. ASME Transactions of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol. 115, no. 2A, pp. 228–237, 1993.
C. Smith, M. A. Tomizuka. A cost effective repetitive control and its design. In Proceedings of American Control Conference, IEEE, Chicago, USA, vol. 2, pp. 1169–1174, 2000.
C. M. Chang, T. S. Liu. Application of discrete wavelet transform to repetitive control. In Proceedings of American Control Conference, IEEE, Anchorage, USA, vol. 6, pp. 4560–4565, 2002.
J. H. She, Y. Pan, M. Nakano. Repetitive control system with variable structure controller. In Proceedings of the 6th International Workshop on Variable Structure Systems, Gold Coast, Australia, pp. 273–282, 2000.