کنترل مدلغزشی تطبیقی داده‌محور بر پایه نظریه لیاپانوف برای سیستم‌های غیرخطی چندورودی-چندخروجی با اغتشاش خارجی

کنترل‌ کننده‌های مدل محور نیازمند مدل ریاضی از سیستم هستند، درحالی ‌که کنترل‌ کننده‌های داده محور بر پایه‌ی اندازه‌گیری داده‌های ورودی-خروجی عمل‌ می‌کنند. امروزه با توجه به پیچیده‌شدن سیستم‌های صنعتی و در نتیجه در دسترس نبودن مدل ریاضی دقیق سیستم‌ها، محققان سعی می‌کنند تا وابستگی کنترل کننده ها به مدل ریاضی کاهش یابد. در این مقاله، کنترل‌کننده‌ مدلغزشی تطبیقی داده محور برای کلاسی از سیستم‌های غیرخطی چند ورودی-چندخروجی نامعین ارائه می گردد. با توجه به آن‌که یکی از چالش‌های اصلی کنترل کننده‌های مد لغزشی پدیده چترینگ است، برای رفع این مشکل از کنترل‌کننده‌ ی مد لغزشی تطبیقی استفاده‌شده است. همچنین، برای رفع مشکل وابستگی به مدل، این کنترل کننده با کنترل کننده داده محور ترکیب می شود.  سپس، قوانین تطبیق جدید برای ضریب کلیدزنی و ماتریس شبه ژاکوبی محاسبه‌ می‌شود. علاوه بر آن، اثبات پایداری حلقه‌بسته بر پایه نظریه لیاپانوف ارائه‌خواهدشد. به‌منظور نشان‌دادن عملکرد کنترل‌کننده، روش پیشنهادی به سیستم سه تانک اعمال می‌شود. کنترل کننده ارائه شده در مقایسه با روش‌های مشابه در مراجع دارای مزایایی مانند کاهش محافظه کاری و پیچیدگی در طراحی کنترل کننده و کاهش مراحل اثبات پایداری حلقه‌بسته است. نتایج شبیه‌سازی ها نشان می‌دهند که ردیابی سیگنال‌های مرجع توسط روش پیشنهادی بسیار بهتر شده و همچنین توانایی دفع اغتشاش به طور موثری  بهبود یافته است. به علاوه پدیده چترینگ نیز به طور قابل توجهی کاهش یافته است.

mode control based on lyapunov -data-driven adaptive sliding theory for nonlinear mimo systems with external disturbances

model-based controllers need a mathematical model of the system, whereas the data-driven controllers operate based on measuring the input-output data. nowadays, considering complexity of the industrial systems and unavailability of an accurate mathematical model of the system, scientists try to reduce dependency of the controllers on the mathematical model. in this paper, an adaptive sliding-mode data-driven controller for a class of unknown multi-input multi-output nonlinear discrete-time systems is proposed. because the chattering phenomenon is the main challenge of the sliding-mode controllers, an adaptive sliding-mode controller is used to solve this problem. in addition, to solve the dependencies of the controller on the mathematical model, the proposed adaptive sliding-mode controller is combined with a data-driven controller. next, the new adaptive laws for the switching gain and the pseudo jacobian matrix (pjm) are calculated. in addition, the closed-loop stability based on the lyapunov theory is investigated. to show performance of the controller, the proposed method is applied to a three-tank system. the proposed controller has some advantages in comparison with similar methods in references, such as reducing the conservatism and complexity in the controller design and simplifying the closed-loop stability analysis. the simulated results show that the proposed method better tracks the reference signals and improves rejection of the external disturbances. furthermore, the chattering phenomenon is considerably reduced.