پایدارسازی سیستم‌های سینگولار دارای تأخیر متغیر با زمان با درنظرگرفتن اشباع محرک

نویسندگان

دانشگاه صنعتی شیراز - دانشکده مهندسی برق و الکترونیک

چکیده

این مقاله، تکنیک جدیدی به منظور پایدارسازی سیستم‌های سینگولار دارای تأخیر بازه‌ای در حضور اشباع محرک ارائه می‌دهد که منجر به یافتن معیار پایداری وابسته به نرخ تغییرات تأخیر و کران بالا و پایین بازه تأخیر، خواهد شد. هدف از پایدارسازی، طراحی قانون کنترل فیدبک حالت اشباع‌شده می‌باشد به‌نحوی‌که سیستم حلقه بسته، رگولار، ضربه آزاد و پایدار باشد. تأخیر زمانی نامعلوم و متغیر در بازه‌ای با کران بالا و پایین معلوم در نظر گرفته شده و مسئله پایدارسازی در دو حالت: مستقل از تأخیر و وابسته به بازه تأخیر بررسی می‌شود. ابتدا، سیستم‌های سینگولار دارای تأخیر و قید اشباع محرک را در نظرگرفته، شرایط وجود کنترل‌کننده فیدبک حالت پایدارساز مستقل از تأخیر با رویکرد LMI طی قضیه‌ای ارائه می‌شود. سپس، قضایای پایداری وابسته به بازه تأخیر، شرایط LMI جدیدی را به منظور تضمین پایداری سیستم حلقه بسته ارائه می‌دهند. علاوه‌برآن، در قضایای ارائه‌گردیده تخمینی از ناحیه جذب به دست آورده می‌شود. در پایان، برای نشان‌دادن کارایی و کاربردی بودن رویکرد کنترلی ارائه‌شده، یک سیستم مدار الکتریکی با المان جزئی (به‌عنوان یک سیستم عملی سینگولار دارای تأخیر) و یک مثال عددی بکار گرفته شده و نتایج شبیه‌سازی‌ها دستاوردهای تئوری مقاله را تأیید نموده‌اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Stabilization of Time Varying Delay Singular Systems Subject to Actuator Saturation

نویسندگان [English]

  • M. S. Asadinia
  • T. Binazadeh
Department of Electrical and Electronic Engineering, Shiraz University of Technology, Shiraz, Iran
چکیده [English]

This paper presents a new technique for the stabilization of singular systems with interval time delay in the presence of actuator saturation such that a stability criterion is obtained depending on the delay variation rate, upper and lower bounds. The purpose of stabilization is to design a saturated state feedback control law such that the closed-loop system is regular, impulse free and stable. The time delay has been considered to be time varying with known lower and upper bound. The problem of stabilization is studied in two cases. First, delay in-dependent stability theorems are proposed for singular time varying systems. Then, the delay-range-dependent conditions in terms of LMI are obtained which guarantees that the singular time-delay systems be admissible. Additionally, the proposed theorems give an estimate of domain of attraction of the closed-loop system. Finally, to demonstrate the effectiveness and applicability of the proposed control approach, a partial element equivalent circuit model (as a practical delayed singular system) and a numerical example are considered and simulation results have verified the theoretical results of this article.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Singular systems
  • time varying delay
  • delay-independent stability
  • delay-range-dependent stability
  • actuator saturation