کنترل فازی تطبیقی مقاوم برای سیستم های چندورودی چند خروجی تاخیری تصادفی به همراه سوئیچ های دلخواه

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه بجنورد

2 گروه مهندسی شیمی ، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

10.22034/tjee.2026.69446.5091

چکیده

در این مقاله، یک کنترل‌کننده تطبیقی فازی مقاوم به روش گام به عقب برای سیستم‌های سوئیچینگ تصادفی چندورودی-چندخروجی با تأخیر زمانی طراحی شده است که عدم قطعیت‌های غیرخطی را شامل می‌شود. از روش کنترل غیرخطی گام به عقب به عنوان چارچوب اصلی طراحی استفاده شده است. به منظور ساده‌سازی فرآیند طراحی، اجتناب از نیاز به یک کنترل‌کننده نظارتی، جلوگیری از واگرایی پارامترهای تطبیقی و همچنین تضمین رفتار مقاوم در برابر عدم قطعیت‌های بی‌ساختار (مانند اغتشاشات خارجی و خطاهای مدل‌سازی)، قوانین تطبیق با استفاده از روش اصلاح سیگما مقاوم‌سازی شده‌اند. علاوه بر این، یک مشاهده‌گر حالت برای تخمین حالت‌های غیرقابل اندازه‌گیری طراحی شده است. پایداری تمامی سیگنال‌های حلقه بسته و همگرایی خطای ردیابی و خطای مشاهده‌گر به یک همسایگی کوچک حول مبدأ، با استفاده از تابع لیاپانوف-کراسوفسکی به طور ریاضی اثبات شده و در قالب قضیه 1 بیان شده‌است. در نهایت، نتایج شبیه‌سازی، عملکرد مطلوب و توانایی کنترل‌کننده پیشنهادی را در پایدارسازی این دسته از سیستم‌ها به خوبی نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Robust Adaptive Fuzzy Control for Arbitrarily Switched Stochastic MIMO Systems with Time Delays

نویسندگان [English]

  • Majid Akbarian 1
  • Afsaneh Sadeghi Shakib 2
1 University of Bojnord
2 Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
چکیده [English]

In this paper, a robust adaptive fuzzy backstepping controller is designed for multi-input multi-output (MIMO) stochastic switched systems with time delays, which encompass nonlinear uncertainties. The nonlinear backstepping control technique is employed as the main framework for the controller design. A state observer is also designed to estimate the unmeasurable states. To simplify the design process, eliminate the need for a supervisory controller, prevent parameter drift in the adaptive laws, and ensure robust performance in the presence of unstructured uncertainties (such as external disturbances and modeling errors), the adaptive laws are fortified using the sigma modification method. The boundedness of all closed-loop signals and the convergence of both the tracking error and observer error to a small neighborhood of the origin are mathematically proven based on Lyapunov-Krasovskii stability analysis and expressed in the form of Theorem 1. Finally, simulation results demonstrate the desirable performance and effectiveness of the proposed robust adaptive fuzzy controller in stabilizing the aforementioned systems.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Adaptive fuzzy control
  • backstepping control
  • stochastic MIMO systems
  • Lyapunov-Krasovskii functionals
  • time-delay switched systems
  • robust control
  • state observer
  • sigma modification
  • arbitrary switching