کنترل فازی- لغزشی سیستم آشوبگونه لورنز توسط روش مدل مرجع بهبود یافته

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسنده

استادیار کنترل، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران

چکیده

در این مقاله، ایده کنترل تطبیقی مدل مرجع، مود لغزشی و کنترل فازی به منظور استفاده از محاسن هر کدام با هم ترکیب شده و روش کنترلی جدیدی برای حل هر دو مسئله پایدارسازی و ردیابی سیستم آشوبگونه لورنز با حذف لرزش سیگنال کنترل در حضور عدم قطعیت‌های ساختاری و غیر ساختاری پیشنهاد می‌شود. این طرح از تخمین‌گر فازی تطبیقی برای تقریب تابع استفاده کرده در نتیجه نیازمند محاسبه توابع محدودیت نمی‌باشد و پدیده لرزش کنترل را کاهش می‌دهد. تاثیر بکارگیری روش پیشنهادی در مقابله با عدم قطعیتها و اغتشاشات به گونه‌ای است که رفتار سیستم حلقه بسته همانند مدل مرجع پیشنهادی می‌شود. به این ترتیب، ضعف روش کنترل تطبیقی در برابر دینامیک‌های مدل نشده و اغتشاشات خارجی جبران می‌گردد. کارآیی این روش جدید کنترلی از آن جهت برجسته می‌شود که سیستمهای آشوبگونه، رفتاری نامنظم و وابستگی شدید به شرایط اولیه دارند. از مزایای طرح پیشنهادی این است که مختص به سیستم لورنز نیست و می‌تواند برای کنترل دسته وسیعی از سیستم‌های آشوبی و غیر آشوبی مورد استفاده قرار گیرد. پایداری کنترلکننده پیشنهادی به روش تحلیلی ثابت شده و عملکرد آن توسط شبیه سازی با روش پسگام مقایسه می‌شود. نتایج شبیه سازی نشان می‌دهند که عملکرد روش کنترلی پیشنهادی از روش پسگام که قبلا در مراجع برای کنترل سیستم لورنز ارائه شده، بهتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] فاتح م م، عابدین زاده شهری م (1394) کنترل فازی تطبیقی بازوی رباتیک سیار. مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها 5  17-27.

[2] فاتح م م، کیقبادی ج (1394) کنترل فازی تطبیقی ربات تک چرخ الکتریکی. مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها 561-75.

[3] Chen G (1999) Controlling chaos and bifurcations in engineering systems. CRC press.

[4] Kocamaz UE, Uyaroğlu Y, Kizmaz, H (2014) Control of Rabinovich chaotic system using sliding mode control. Int J Adapt Control 28: 1413-1421.

[5] Ott E, Grebogi C, Yorke JA (1990) Controlling chaos. Phys Rev Lett 64: 1196-1199.

[6] Shinbrot T, Ott E, Grebogi C, Yorke JA (1990) Using chaos to direct trajectories to targets. Phys Rev Lett 65: 3215.

[7] Fang JQ, Hong Y, Qin H, Chen G (2000) Nonlinear control of chaotic systems: A switching manifold approach. Discrete Dyn Nat Soc 4: 257-267.

[8] Ramesh M, Narayanan S (2001) Chaos control of Bonhoeffer–van der Pol oscillator using neural networks. Chaos Soliton Fract 12: 2395-2405.

[9] Chen CW (2014) Applications of neural-network-based fuzzy logic control to a nonlinear time-delay chaotic system. J Vib Control 20: 589-605.

[10] Udawatta L, Watanabe K, Kiguchi K, Izumi K (2002) Fuzzy-chaos hybrid controller for controlling of nonlinear systems. IEEE T Fuzzy Syst 10(3): 401-411.

[11] Hu C, Jiang H (2014) Time-delayed impulsive control of chaotic system based on TS fuzzy model. Math Probl Eng.

[12] Fuh CC, Tung PC (1995) Controlling chaos using differential geometric method. Phys Rev Lett 75: 2952.

[13] Li J, Li W, Li Q (2012) Sliding mode control for uncertain chaotic systems with input nonlinearity. Commun Nonlinear Sci Numer Simul 17(1): 341-348.

[14] Nazzal JM, Natsheh AN (2007) Chaos control using sliding-mode theory. Chaos Soliton Fract 33: 695-70.

[15] Dadras S, Momeni HR, Majd VJ (2009) Sliding mode control for uncertain new chaotic dynamical system. Chaos Soliton Fract 41: 1857-1862.

[16] Guo H, Lin S, Liu J (2006) A radial basis function sliding mode controller for chaotic Lorenz system.  Phys Rev Lett 351: 257-261.

[17] Fateh MM, Alfi A, Moradi M, Modarres H (2009) Sliding mode control of lorenz chaotic system on a moving fuzzy surface. EUROCON, IEEE 964-970.

[18] Wang LX (1999) A course in fuzzy systems. Prentice-Hall press, USA.

[19] Chena SW, Yangb YS, Zhang-Jian PZ, Liaob TL, Yan JJ (2013) Synchronization control of uncertain generalized lorenz chaotic system: chattering-free sliding   model   control.  in:  Proceedings   of    the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists.

[20] Ha QP, Rye DC, Durrant-Whyte HF (1999) Fuzzy moving sliding mode control with application to robotic manipulators. Automatica 35: 607-616.

[21] Li THS, Huang YC (2010) MIMO adaptive fuzzy terminal sliding-mode controller for robotic manipulators. Inform Sciences 180:4641-4660.

[22] Guo Y, Woo PY (2003) An adaptive fuzzy sliding mode controller for robotic manipulators. IEEE T Syst Man Cy A 33: 149-159.

[23] Mascolo S (1997) Backstepping design for controlling Lorenz chaos, in:  IEEE Conference On Decision And Control, Citeseer, 1500-1501.

[24] Al-sawalha MM, Noorani M, Al-Dlalah M (2010) Adaptive anti-synchronization of chaotic systems with fully unknown parameters. Comput Math Appl 59: 3234-3244.