دانلود ترجمه مقاله کنترل فیدبک خروجی پویا برای یک طبقه از سیستم های تاخیر سوئیچی

1. مقدمه 2. مقدمات و شکل گیری مسئله 3. نتایج اصلی 4. یک مثال 5. نتیجه گیری

مقدمه: سیستم های سوئیچینگ، به عنوان یک طبقه از سیستم های پویای ترکیبی، از یک مجموعه ی زیر سیستم های متغیر با زمان و یک سیگنال سوئیچینگ که سوئیچینگ بین آنها را انجام می دهد تشکیل شده است. چنین سیستم های کنترلی در خیلی کاربردها، مانند شبکه های مخابراتی، کنترل ترافیک پرواز و هوایی و ربات های صنعتی (جابجاگر) بکار گرفته می شوند [6،15،3]. بنابراین سیستم های کلید زنی توجه قابل ملاحظه ای را در سال های اخیر به سمت خود جلب کرده است. [1،7،8،19،21،27،31،32]. همانطور که آشکار است، پدیده زمان تاخیر در کنترل مهندسی عملی خیلی مرسوم می باشد و غالباً یک منبع ناپایدار و کاهش عملکرد [4،5،16] می باشد. در حال حاضر، توجه زیادی به سیستم های تاخیر سوئیچی پرداخته شده است[2،12،13،18،20]. از طرف دیگر، در حالت ایده آل، سوئیچینگ کنترلرها دقیقا با زیر سیستم های مربوطه که بیان شد، همزمان اتفاق می افتد. کنترل کننده ها با زیر سیستم ها به صورت غیر همزمان تغییر می یابند. در عمل ، از آنجا که شناسایی زیر سیستم فعال و اعمال کنترلر تطبیق یافته طول می کشد، از این رو زمان سوئیچینگ کنترلرها ممکن است به خاطر زیر سیستم های عملی که سبب ایجاد سوئیچینگ غیرهمزمان بین کنترل کننده ها و حالت های سیستم می شوند، تاخیر یابد. بنابراین، بررسی مشکل سوئیچینگ غیرهمزمان و بعضی نتایج ارزشمند به دست آمده [17،23،24،26] امری ضروری می بشد. در [28]، مشکل کنترل سوئیچینگ غیر همزمان برای یک طبقه از سیستم های خطی سوئیچی با متوسط زمان توقف بررسی شده بود. [30] مشکلات پایداری، بهره ی- L2 و کنترل غیر همزمان H∞ برای یک طبقه از سیستم های زمان گسسته بررسی کرده است. مشکل اصلی کنترل برای سیستم های نامطمئن تاخیر سوئیچی تحت سوئیچینگ غیر همزمان در [24] بررسی شده است. با این حال، منابع ذکر شده در بالا کنترل فیدبک خروجی پویا را لحاظ نکرده اند. در کاربردهای عملی، حالت های سیستم ممکن است به واسطه ی بعضی دلایل، بررسی نشوند،از این رو از آنها نمی توان جهت کنترل فیدبک استفاده کرد. بنابراین طراحی کنترل فیدبک خروجی پویا برای این حالت ضروری می باشد. تاکنون هیج توجه ویژه ای به مشکل کنترل غیرهمزمان سوئیچی سیستم های سوئیچی از طریق کنترلرهای فیدبک خروجی پویا پرداخته نشده است. در این مقاله، ما به بررسی مشکل پایداری فیدبک خروجی پویا برای یک طبقه از سیستم تاخیر تحت سوئیچینگ غیرهمزمان می پردازیم. از طریق ایجاد یک تابع لیاپانوف که می تواند در طول زمان راه اندازی زیر سیستم فعال با کنترلر غیر تطبیقی، مبتنی بر روش متوسط زمان توقف افزایش یابد، یک راه حل برای کنترل کننده های فیدبک خروجی پویا در شرایط LMIs بدست آورد به نحوی که سیستم حلقه بسته به صورت نمایی پایدار باشد. اهداف اصلی این مقاله به صورت زیر می باشد: اول، کنترل کننده های فیدبک خروجی پویا ،زمانی که در مقاله فعلی، حالت مشکل طراحی کنترل کننده ی فیدبک دار لحاظ می گردد، طراحی می شوند. دوم، هم حالت تاخیری و هم سیگنال سوئیچینگ تاخیری لحاظ می شوند. زمانی که این دو نوع تاخیر در دو نوع مختلف مجموعه(سیستم) قرار می گیرند، آگاه نحوه هماهنگی تاخیرهای حالت و تاخیرهای سوئیچینگ یک مسئله چالش برانگیز می گردد. مقاله از بخش های زیر تشکیل می گردد: در بخش 2، مقدمات و شکل گیری مسئله بیان می شوند. بخش 3 شرایط کافی پایداری نمایی و الگوریتم طراحی کنترلر سیستم را ارائه می دهد. این بخش نتیجه اصلی این مقاله می باشد. در بخش 4، به مثال جهت نشان دادن اثربخشی روش پیشنهادی ارائه شده است. نتایج به صورت خلاصه وار در بخش 5 آورده شده اند.

Introduction: Switching systems, as a class of hybrid dynamical systems, consist of a set of time-varying subsystems and a switching signal that orchestrates the switching between them. Such control systems appear in many applications, such as communication networks, flight and air traffic control and robot manipulators [6,15,3]. Therefore switched systems have drawn considerable attention in recent years [1,7,8,19,21,27,31,32]. As is well known, time-delay phenomenon is very common in practical engineering control and is frequently a source of instability and performance deterioration [4,5,16]. At present, there has been increasing interest in switched delay systems [2,12,13,18,20]. On the other hand, in the ideal case, the switching of the controllers coincides exactly with that of corresponding subsystems, that is to say, the controllers are switched synchronously with the subsystems. In actual operation, however, since it takes time to identify the active subsystem and apply the matched controller, the switching time of controllers may lag behind that of practical subsystems, which results in asynchronous switching between the controllers and system modes. Therefore, it is significant to study the problem of asynchronous switching and some valuable results have been obtained [17,23,24,26]. In [28], the asynchronously switched control problem for a class of switched linear systems with average dwell time was investigated. [30] studied the problems of stability, L2-gain and asynchronous H1 control for a class of discrete-time switched systems. The robust control problem for uncertain switched delay systems under asynchronous switching was considered in [24]. However, the references mentioned above did not consider the dynamic output feedback control. In practical applications, the system states may be not measured due to some reasons, therefore they cannot be used for feedback control. Therefore it is very significant to design the dynamic output feedback control for this case. To the best of our knowledge, no attention has been paid to the asynchronously switched control problem of switched delay systems via dynamic output feedback controllers. In this paper, we study the dynamic output feedback stabilization problem for a class of switched delay systems under asynchronous switching. Through constructing a piecewise Lyapunov functional which can be allowed to increase during the running time of the active subsystem with the mismatched controller, based on the average dwell time method, a solution for dynamic output feedback controllers are derived in terms of LMIs such that the resulting closed-loop system is exponentially stable. The main contributions of the paper are as follows: First, the dynamic output feedback controllers are designed while on existing work, the state feedback controller design problem was considered. Second, both the delayed state and the delayed switching signal are considered. Since this two kind of delays lie in two different types of sets, how to deal with the case, where the state delays and switching delays coexist is a challenging issue. The paper is organized as follows. In section 2, preliminaries and problem formulation are introduced. Section 3 gives the sufficient conditions of exponential stability and the controller design algorithm of the system. It is the main result of this paper. In Section 4, an example is given to illustrate the effectiveness of the proposed approach. The conclusions are summarized in Section 5.