طراحی کنترل غیرخطی مقاوم بهینه برای گروهی از سیستم‌های غیرخطی مرتبه کسری

در این مقاله یک روش کنترل غیرخطی بهینه مقاوم، بر پایه حل معادله ریکاتی وابسته به حالت (sdre)، برای گروهی از سیستم‌های غیرخطی با مرتبه کسری ارائه شده است. کنترل sdre، روشی برای حل مسئله بهینه برای سیستم‌های غیرخطی است که دارای نقاط ضعفی از جمله مقاوم نبودن این روش در مقابل اغتشاشات و نامعینی‌ها و نیز زمان‌محدود نبودن همگرایی حالت‌های سیستم در این روش است. روش کنترل مد لغزشی (smc) نیز از روش‌های متداول کنترل سیستم‌های غیرخطی است که باوجود آنکه روش کنترل بهینه محسوب نمی‌شود، دارا بودن مزایای بزرگی چون مقاوم بودن آن در مقابل اغتشاشات و نامعینی‌ها، آن را بسیار پرکاربرد کرده است. در روش پیشنهادی، برای داشتن کنترل غیرخطی بهینه و مقاوم، از ترکیب دو روش smc و sdre استفاده شده است، بطوری که مناسب برای گروهی از سیستم‌های غیرخطی مرتبه کسری باشد. روش کنترل پیشنهادی دارای ساختاری مقاوم در برابر اغتشاشات از نوع ناسازگار نیز می‌باشد. پایداری سیستم حلقه‌بسته با استفاده از تئوری لیاپانوف تضمین شده است و با ارائه مثال‌های شبیه‌سازی، بهبود عملکرد روش ارائه شده نشان داده می‌شود.

optimal robust nonlinear controller design for a class of nonlinear fractional-order systems

in this paper, an optimal robust nonlinear control approach based on the state-dependent riccati equation (sdre) is presented for a class of fractional-order nonlinear systems. the sdre control is a method for the solution of nonlinear systems optimal problems, which has some disadvantages, such as it is not robust against disturbances and uncertainties and has not finite time convergence ability. sliding mode control (smc) is also a common method for nonlinear systems control, although it is not an optimal control method, it has great advantages such as robustness which has made it very popular. in the proposed method, a combination of smc and sdre methods is used for optimal and robust nonlinear control, which is suitable for a class of fractional-order nonlinear systems. the proposed control method has a robust structure against mismatched disturbances. the closed loop system stability is guaranteed by the lyapunov theory and simulation examples show the performance improvement of the proposed method.