ARPDC ŘÍZENÍ NELINEÁRNÍCH SYSTÉMŮ

ARPDC Control of Nonlinear Systems

článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus

čeština

Nová metoda ARPDC (Advanced Robust Parallel Distributed Compensation) pro automatické řízení neli-neárních systémů zvyšuje kvalitu robustní regulace pomocí interpolace robustního a optimálního reguláto-ru. Metoda vychází z nelineárních T-S (Takagi-Sugeno) fuzzy systémů a řídicího algoritmu PDC (Paralelně distribuované kompenzace). Jsou pro ni odvozeny podmínky stability ve tvaru Lineárních maticových ne-rovností (LMI), které zaručí stabilitu řízení nominálního systému a umožní tak její nasazení v reálných regu-lačních systémech. Dále je navržena kriteriální funkce pro určení míry použití robustního a optimálního re-gulátoru na základě posouzení přesnosti modelu a úrovně rušení. Zpracována je také metodika návrhu pro snadnou implementaci metody v praktických aplikacích. Výhody algoritmu jsou demonstrovány na neline-árním modelu inverzního kyvadla. Ukazuje se, že metoda ARPDC může být nejen zajímavou alternativou k robustnímu řízení, ale v některých případech i k adaptivnímu řízení složitých nelineárních soustav. Může však být použita i pro zkvalitnění robustního řízení existujících lineárních i nelineárních systémů.

New method ARPDC (Advanced Robust Parallel Distributed Compensation) for automatic control of nonli-near systems improves a quality of robust control by interpolating of robust and optimal controller. ARPDC method is based on nonlinear Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems and Parallel Distributed Com-pensation (PDC) control algorithm. The stability conditions of ARPDC control of nominal system have been derived in the form of Linear Matrix Inequalities (LMI). The work is also concerned on construction of cri-teria function for determining degree of usage of robust and optimal controller on the basis of model validi-ty and disturbance signal. The methodology of ARPDC design is also treated. It is important for fast and easy design of real applications. The advantages of presented method are demonstrated on the inverse pen-dulum benchmark problem. The results indicate that ARPDC can be a good alternative not only for a robust control, but in some cases also to an adaptive control of complex nonlinear systems.

Klíčová slova: Robustní řízení, optimální řízení, ARPDC řízení, PDC regulátor, Takagi-Sugeno fuzzy sys-témy, fuzzy observer, kriteriální funkce, lineární maticové nerovnosti, Hinf řízení.

Robust Control, Optimal Control, ARPDC Control, PDC Controller, Takagi-Sugeno Fuzzy Control, Fuzzy Observer, Criteria Function, Linear Matrix Inequalities, Hinf control.

Michal POLANSKÝ

2006

1. 2. 2006

AD&M, konferenční servis

80-239-6535-2

Sborník přednášek k 9. ročníku konference Inteligentní systémy pro praxi, Lázně Bohdaneč, 2006

1

1

4

4