آنالیز پایداری و طراحی کنترل کننده فیدبک حالت در سیستمهای کنترل تحت شبکه دارای تاخیر متغیر با زمان

در دهه های اخیر استفاده از کنترل کننده های تحت شبکه به جای کنترل کننده های سنتی مورد توجه بسیاری قرار گرفته است که موجب کاهش چشم گیر هزینه ها، کاهش وزن و توان تجهیزات لازم و قابلیت اطمینان بالا در سیستم های کنترلی شده است. بکارگیری این کنترل کننده ها در کنار بهره مندی از مزایای متعدد دارای معایبی از جمله ایجاد تاخیر متغیر با زمان و اتلاف داده ها در انتقال داده های کنترلی می باشد که این امر موجب ایجاد ناپایداری می گردد. در این مقاله مساله ی پایداری و پایدارسازی توسط فیدبک حالت برای سیستم های کنترل تحت شبکه دارای تاخیر متغیر با زمان مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور از روش لیاپانف-کراسفسکی و ارائه ی تابعی مناسب استفاده شده است. سپس با اعمال نامساوی ویرتینگر و نامساوی ترکیب متقابلا محدب تخمین دقیقی از مشتق تابعی به دست آمده است. در روش ارائه شده یک معیار پایداری با محافظه کاری و پیچیدگی محاسبات کمتر به دست آمده است. در ادامه، مساله ی طراحی کنترل کننده مورد بررسی قرار گرفته است که بر اساس معیار پایداری به دست آمده کنترل کننده ی فیدبک حالت طراحی شده است. در نهایت، به منظور نشان دادن تاثیر و مزایای روش ارائه شده، از مثال سیستم یک ماهواره استفاده شده است که نشان می دهند روش ارائه شده تاثیر مطلوبی در کاهش محافظه کاری نتایج داشته و عملکرد بهتری را داشته است.

کلیدواژه ها:

Networked control systems ، Time varying delay ، Stability analysis ، Wirtinger inequality ، State feedback controller ، سیستمهای کنترل تحت شبکه ، تاخیر متغیر با زمان ، آنالیز پایداری ، نامساوی ویرتینگر ، کنترل کننده فیدبک حالت