پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 41 |
| تعداد شماره‌ها | 1,129 |
| تعداد مقالات | 9,667 |
| تعداد مشاهده مقاله | 17,602,169 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,289,433 |
Development of RMPC Algorithm for Compensation of Uncertain Time-Delay and Disturbance in NCS | ||
| Control and Optimization in Applied Mathematics | ||
| دوره 4، شماره 1، مهر 2019، صفحه 65-81 اصل مقاله (643.21 K) | ||
| نوع مقاله: Research Article | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/coam.2020.51398.1135 | ||
| نویسندگان | ||
| Farshid Pouralizadeh Moghaddam* ؛ Hossein Gholizade Narm | ||
| Shahrood University of technology | ||
| چکیده | ||
| In this paper, a synthesis method based on robust model predictive control is developed for compensation of uncertain time-delays in networked control systems with bounded disturbance. The proposed method uses linear matrix inequalities and uncertainty polytope to model uncertain time-delays and system disturbances. The continuous system with time-delay is discretized using uncertainty polytope. Then, the discretized model together with model disturbance is compensated. Uncertain parameters and additive disturbances are included in the controller design explicitly and robust stability is guaranteed in this method. The proposed method is applied to a level process. It is simulated by applying conventional RMPC as well. The simulation results show the effectiveness of the proposed method compared with the conventional algorithm of the RMPC\footnote{Robust Model Predictive Control} method. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| Networked control system؛ robust model predictive control؛ disturbance؛ network-induced delay؛ uncertainty polytope | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| توسعه الگوریتم کنترل پیش بین مدل مقاوم به منظور جبران‌سازی تاخیر زمانی نامعین و اغتشاش در سیستم کنترل تحت شبکه | ||
| نویسندگان [English] | ||
| فرشید پورعلیزاده مقدم؛ حسین قلیزاده نرم | ||
| دانشگاه صنعتی شاهرود | ||
| چکیده [English] | ||
| در این مقاله، روشی تلفیقی بر پایه کنترل پیش بین مدل مقاوم و به منظور جبران سازی تاخیرهای زمانی نامعین در سیستم های کنترل تحت شبکه‌ای که ورودی اغتشاش نیز دارند، توسعه می یابد. روش ارائه شده از نامساوی‌های ماتریسی خطی و چند ضلعی‌های عدم قطعیت به منظور مدل‌سازی تاخیر زمانی، اغتشاش و محاسبه بهره فیدبک حالت استفاده می کند. سیستم زمان پیوسته که شامل تاخیر زمانی است، با استفاده از چند ضلعی‌های عدم قطعیت گسسته‌سازی می شود. سپس مدل گسسته‌سازی شده همراه با اغتشاش جبران‌سازی می شود. پارامترهای نامعینی و ورودی اغتشاش به صورت صریح در طراحی کنترل کننده وارد می شود و پایداری سیستم کنترل حلقه بسته تضمین می گردد. روش ارائه شده بر روی یک فرآیند سطح اعمال می شود. همچنین روش مرسوم در کنترل پیش بین مقاوم نیز مورد شبیه‌سازی قرار می گیرد. نتایج شبیه‌سازی نشان دهنده موثر بودن روش ارائه شده در مقایسه با روش مرسوم کنترل پیش بین مقاوم است. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| سیستم کنترل تحت شبکه, کنترل پیش بین – مدل مقاوم, اغتشاش, تاخیر زمانی ناشی از شبکه, چند ضلعی عدم قطعیت | ||
| مراجع | ||
|
bibitem{a3-1}
Zhang X. M., Han Q. L., Yu X. (2016). ``Survey on recent advances in networked control systems'', IEEE Transactions on Industrial Informatics 12, 5, 1740--1752.
bibitem{a3-2}
Hespanha J. P., Naghshtabrizi P., Xu Y. (2007). ``A survey of recent results in networked control systems'', Proceedings of the IEEE 95, 1, 138--162.
bibitem{a3-3}
Tipsuwan Y., Chow M. Y. J. C. e. p. (2003). ``Control methodologies in networked control systems'', Control engineering practice 11, 10, 1099--1111.
bibitem{a3-4}
Vatanski N., Georges J. P., Aubrun C., Rondeau E., J"{a}ms"{a}-Jounela S. L. J. C. E. P. (2009). ``Networked control with delay measurement and estimation'', Control engineering practice 17, 2, 231--244.
bibitem{a3-5}
Li Q., Jiang J., Rankin D. J. (2011). ``Evaluation of delays induced by profibus pa networks'', IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 60, 8, 2910--2917.
bibitem{a3-6}
Yu X., Jiang J. (2014). ``Analysis and compensation of delays in $ff h1$ fieldbus control loop using model predictive control'', IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 63, 10, 2432--2446.
bibitem{a3-7}
Li Q., Rankin D. J., Jiang J. (2009). ``Evaluation of delays induced by foundation fieldbus $h1$ networks'', IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 58, 10, 3684.
bibitem{a3-8}
Zheng Y., Li S., Li N. (2011). ``Distributed model predictive control over network information exchange for large-scale systems'', Control engineering practice 19, 7, 757--769.
bibitem{a3-9}
Caldieri M. R., Bigheti J. A., Godoy E. P. (2017). ``Implementation and evaluation of wireless networked control systems using modbus'', IEEE Latin America Transactions 15, 2, 206--212.
bibitem{a3-10}
Caruntu C. F., Lazar M., Gielen R. H., Van den Bosch P., Di Cairano S.J.C.E.P. (2013). ``Lyapunov based predictive control of vehicle drivetrains over can'', Control engineering practice 21, 12, 1884--1898.
bibitem{a3-11}
Ding B. (2011). ``Stabilization of linear systems over networks with bounded packet loss and its use in model predictive control'', Automatica 47, 11, 2526--2533.
bibitem{a3-12}
Liu G., Mu J., Rees D., Chai S. (2006). ``Design and stability analysis of networked control systems with random communication time delay using the modified mpc'', International Journal of Control 79, 4, 288--297.
bibitem{a3-13}
Pang Z. H., Liu G. P., Zhou D., Sun D. (2016). ``Data-based predictive control for networked nonlinear systems with network-induced delay and packet dropout'', IEEE Transactions on Industrial Electronics 63, 2, 1249--1257.
bibitem{a3-14}
Zhang Y., Li S. (2007). ``Networked model predictive control based on neighbourhood optimization for serially connected large-scale processes'', Journal of process control 17, 1, 37--50.
bibitem{a3-15}
Lee K. C., Lee S., Lee M. H. (2006). ``Worst case communication delay of real-time industrial switched ethernet with multiple levels'', IEEE Transactions on Industrial Electronics 53, 5, 1669--1676.
bibitem{a3-16}
Huang G., Wang S. (2009). ``Use of uncertainty polytope to describe constraint processes with uncertain time-delay for robust model predictive control applications'', ISA transactions 48, 4, 503--511.
bibitem{a3-17}
Seiler P., Sengupta R. (2005). ``An h∞ approach to networked control'', IEEE Transactions on Automatic Control 50, 3, 356--364.
bibitem{a3-18}
Gao H., Chen T. (2008). ``Network-based h∞ output tracking control'', IEEE Transactions on Automatic control 53, 3, 655--667.
bibitem{a3-19}
Elahi A., Alfi A. (2017). ``Finite-time h∞ control of uncertain networked control systems with randomly varying communication delays'', ISA transactions 69, 65--88.
bibitem{a3-20}
Tutsoy O., Barkana D. E., Tugal H. (2018). ``Design of a completely model free adaptive control in the presence of parametric'', non-parametric uncertainties and random control signal delay, ISA transactions 76, 67--77.
bibitem{a3-21}
Yong-Yan C., Lam J. (2000). ``Robust h∞ control of uncertain markovian jump systems with time-delay'', IEEE transactions on automatic control 45, 77--83.
bibitem{a3-22}
Li M., Chen Y. (2017). ``Robust tracking control of networked control systems with communication constraints and external disturbance'', IEEE Transactions on Industrial Electronics 64, 5, 4037--4047.
bibitem{a3-23}
Caruntu C. F., Rafaila R. C. (2017). ``Robust mpc for networked control systems with data-packet dropouts modeled as disturbances'', 2017 21st International Conference on System Theory, Control and Computing (ICSTCC), IEEE, $p.^{}pp$. 152--157.
bibitem{a3-24}
Bumroongsri P., Duangsri S. (2014). ``Robust model predictive control of linear time-varying systems with bounded disturbances'', International Journal of Chemical Engineering and Applications 5, 3, 210.
bibitem{a3-25}
He N., Shi D. (2015). ``Event-based robust sampled-data model predictive control: A non-monotonic lyapunov function approach'', IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers 62, 10, 2555--2564.
bibitem{a3-26}
Brunner F. D., Heemels W., Allgِwer F. (2017). ``Robust event-triggered mpc with guaranteed asymptotic bound and average sampling rate'', IEEE Transactions on Automatic Control 62, 11, 5694--5709.
bibitem{a3-27}
$mathring{A}$str"{o}m K. J. , Wittenmark B. (1996). ``Computer-controlled systems: Theory and design, Courier Corporation'', 2013.
bibitem{a3-28}
Kothare M. V., Balakrishnan V., Morari M. (1996). ``Robust constrained model predictive control using linear matrix inequalities'', Automatica 32, 10, 1361--1379.
bibitem{a3-29}
Boyd S., Vandenberghe L. (2004). ``Convex optimization'', Cambridge university press. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 341 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 235 |
||