طراحی کنترل کننده تحمل پذیر عیب برای سیستم های سوئیچ شونده غیرخطی کانونیکال در حضور عیب محرک و ورودی غیرخطی ناحیه مرده

سیستم های سوئیچینگ به دلیل نیاز روزافزون علوم کنترل به ارائه یک مدل دقیق و یکپارچه از ساختارهای طبیعی و عملی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از طرفی، چند مدلی بودن ذاتی بسیاری از سیستم های عملی بر اهمیت بررسی این نوع از سیستم ها افزوده است. در این پژوهش، مساله کنترل تطبیقی تحمل پذیر عیب زمان محدود یک دسته از سیستم های سوئیچینگ غیرخطی در حضور عیب محرک، اغتشاشات خارجی و ورودی غیرخطی ناحیه مرده مورد بررسی قرار گرفته است. کران ترم های نامعین سیستم، نامعلوم فرض شده و برای حذف اثرات مخرب این ترم ها بر روی پاسخ سیستم از قوانین تطبیقی استفاده شده است. زیرسیستم های سیستم سوئیچینگ به عنوان سیستم های غیرخطی با ساختار کانونیکال در نظر گرفته شده اند. در این پژوهش هیچ گونه فرض محدود کننده ای بر منطق سوئیچ سیستم اعمال نشده است. بنابراین هدف، پیشنهاد یک کنترل کننده ای است که تحت هر سیگنال سوئیچ دلخواه کار کرده و بتواند بر عیب محرک، اغتشاشات و ورودی غیرخطی ناحیه مرده غلبه کند. برای تحقق این منظور، پس از ارائه یک خمینه لغزشی هموار، یک ورودی کنترل به گونه ای توسعه یافته است که مسیرهای سیستم در یک زمان محدود به دینامیک مد لغزشی مقرر برسند. در نهایت با استفاده از تئوری پایداری لیاپانوف اثبات شده است که مبدا، نقطه تعادل پایدار زمان محدود سیستم حلقه بسته کلی است. نتایج شبیه سازی ارائه شده توسط نرم افزار matlab، کارایی کنترل کننده پیشنهادی را نشان می دهد.

Design of fault tolerant controller for canonical nonlinear switched systems with actuator fault and dead zone input nonlinearity

Owing to an increasing need of control community for providing a precise and integrated model of natural and practical structures switching systems have attracted much attention. On the other hand, the multimodel inherent in many practical systems has increased the importance of reviewing these types of systems. In this paper, the problem of adaptive fault tolerant finitetime control of a class of nonlinear switching systems in the presence of actuator fault, external disturbances and deadzone input nonlinearity is investigated. The boundary of the uncertain terms of the system is assumed to be unknown and adaptive rules are used to eliminate the destructive effects of these terms on the system response. The subsystems of switching system are considered as nonlinear systems with a canonical structure. This paper sets no restrictive assumption on the switching logic of the system. Therefore, the purpose is to propose a controller that works under any desired switch signal and can overcome the actuator fault, disturbances and deadzone input nonlinearity. To achieve this purpose, after providing a smooth sliding manifold, an adaptive control input is developed such that the system trajectories approach the prescribed sliding mode dynamics in finitetime sense. Finally, by using the Lyapunov stability theory, it is proved that the origin is the finitetime stable equilibrium point of the overall closedloop system. The simulation results provided by MATLAB software show the performance of the proposed controller.