Online Updating of Uncertain Chemical Reactor Model for Design of Reliable Model-based Controller with Input Saturation

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 118

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJE-38-7_005

تاریخ نمایه سازی: 15 بهمن 1403

چکیده مقاله:

Handling time-varying uncertainties in chemical reactor dynamics poses a significant challenge when designing reliable model-based controllers. This study introduces a novel optimization-based approach to update a nominal dynamic model, initially selected for a continuous stirred tank reactor (CSTR). In this approach, a complementary term is calculated online using the system output. This term is then appended to the state space model of the system to compensate for time-varying uncertainties. After confirming the accuracy and reliability of the constructed model, it is used to design a reliable model-based controller for the nonlinear CSTR. The efficiency of the designed adaptive controller, which upgrades itself to actual conditions, is compared with a sliding mode controller in the presence of perturbations. Additionally, the saturation of the control input is modeled using the framework of a constrained optimization problem solved by Karush-Kuhn-Tucker (KKT) Theorem. The constrained stability of the controller is analyzed by the Lyapunov method. Comparative simulation results show the superior performance of the proposed controller by accurate estimation of time-varying uncertainties under saturated control input.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

Z. Ahangari Sisi

Faculty of Mechanical Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran

S. Rafatnia

Faculty of Mechanical Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran

M. Farbodi

Department of Chemistry, Tabriz branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran

M. Mirzaei

Faculty of Mechanical Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Li D, Wang Y, Liu Y-J, Liu L. IBLFs-based adaptive ...
  • Saini P, Thakur P. H-infinity based robust temperature controller design ...
  • Ghaffari V, Naghavi SV, Safavi A. Robust model predictive control ...
  • Khalil HK. Lyapunov stability. Control systems, robotics and automation. ۲۰۰۹;۱۲:۱۱۵ ...
  • نمایش کامل مراجع