كنترل گسسته- زمان يك سيستم غيرخطي با تلفيق روش هاي مد لغزشي نهايي انتگرالي و كنترل پيش بين

Discrete-Time Control of a Nonlinear System with Integrating the Integral Terminal Sliding Mode and Model Predictive Control

در اين مقاله با استفاده از روش مد لغزشي انتگرالي نهايي (ITSMC) يك كنترل كننده پيش بين براي بهبود عملكرد حلقه بسته سيستم هاي غيرخطي گسسته- زمان مستوي (affine) ارائه مي شود. در روش مد لغزشي انتگرالي نهايي با وجود مزيت هاي آن نوسانات نامطلوب موجب كاهش كارآيي و افزايش تلفات سيگنال كنترلي مي شود. در اين مقاله با استفاده از روش كنترل كننده پيش بين نوسانات در سيستم حلقه بسته به طور چشمگيري كاهش مي يابد. در حقيقت در روش پيشنهادي براي طراحي مد لغزشي از دو ويژگي انتگرالي و نهايي بودن براي كاهش خطا نسبت به سطح لغزش (در فاز دستيابي) و تسريع در روند ميل كردن به مبدا (در فاز لغزش) استفاده مي شود. از ديگر مزيت هاي روش پيشنهادي امكان مواجهه با اثرات زيان بار اغتشاش خارجي و عدم قطعيت هاست. دراين مقاله نشان داده مي شود كه اين اثرات زيان بار با استفاده از روش پيش بين در مقايسه با استفاده از تابع اشباع در قانون كنترلي روش مد لغزشي، كاهش بيشتري خواهد داشت. در بخش شبيه سازي عملكرد روش پيشنهادي در بهبود كيفيت پاسخ سيستم در مقابله با عوامل خارجي و نامعيني ها با استفاده از مثال هاي رياضي و كاربردي نشان داده مي شود.

In this paper, a sliding mode predictive control method is proposed for function improvement of affine discrete-time nonlinear systems using integral terminal sliding mode method (ITSMC). The proposed method is based on the integration of terminal integral sliding mode method and model predictive controller which leads to using the advantages of both methods. Indeed, in the proposed method, integral and terminal characteristics of terminal integral sliding mode method are used to design the sliding surface in order to reduce the error (in reaching phase) and to converge to the origin (in sliding phase). Moreover, the chattering phenomenon which usually exists in sliding mode based methods will be decreased using the model predictive controller. The proposed control method has the capability to eliminate the effect of external disturbances and uncertainties. In this paper, it is shown that the model predictive method decreases the chattering phenomenon more than using the saturation function in the control law of the sliding mode method. In addition, using numerical and functional examples, the performance of the proposed method in improving the quality of the system response in the presence of external disturbances and uncertainties is illustrated.