پايدارسازي رده‌اي از سيستمهاي غيرخطي تكين با تاخيرمتغيردرحالت و عدم قطعيت پارامتري با درنظر گرفتن قيد عملگر وكاربرد آن درربات خودگردان زيرسطحي

Stabilisation a Class of Nonlinear Singular System in Presence of Time-Varying Delay in States, Uncertainty in Parameters and Actuator Constraints with its Application on AUV

در اين مقاله، مساله پايدارسازي مقاوم يك ربات خودگردان زيرآبي كه سامانه‌اي با تاخير متغير با زمان، نايقيني متغير با زمان در مدل و داراي محدوديت در دامنه سيگنال ورودي عملگر است را مورد بررسي قرار مي‌دهيم. با توجه به مساله تكين بودن سيستم، هدف اصلي صرفا پايداري نبوده بلكه منظم بودن و عاري بودن پاسخ حلقه بسته سيستم از توابع ضربه نيز است. نحوه برخورد با نايقيني، قيد اشباع و تاخير زماني، به ترتيب استفاده از روش نرم محدود، پلي تاپيك و پايداري وابسته به تاخير است. بنابراين، قضيه‌اي جهت تضمين پايداري سيستم حلقه بسته بر اساس نامساوي‌هاي ماتريسي شبه خطي تبيين و اثبات مي‌شود. در ادامه جهت نمايش كارايي، با ارايه نتايج شبيه‌سازي، برتري اين تكنيك با مراجع معتبر از منظر محافظه‌كاري مقايسه مي‌گردد. دامنه و حوزه اين روش دربرگيرنده سيستمهاي معمولي تاخيردار و سيستم هاي خنثي تاخيري با تاخير چندگانه در حالت است. ما در ادامه بر خلاف رويه معمول مدل هاي فضاي حالت، براي نخستين بار مدلي تكين از يك ربات خودگردان زيرآبي استخراج كرده و پايداري مقاوم آن را در وضعيت هاي مختلف با اين قضيه بررسي مي‌كنيم.

In this assay, we investigate the problem of Autonomous Underwater Vehicle (AUV) robust stabilisation including time-varying delay, time-variable uncertainty in modeling, and input amplitude constraint of actuators. Due to system singularity, the main aim is not only stabilisation but also include regularity, and impulse free response for the closed loop system. Encountering methods to model uncertainty, saturation constraint and time-delay are norm bounded method, polytopic method, and delay-dependent criteria respectively. Here a new theorem is introduced and then is proved for the close loop stabilisation through Bilinear Matrix Inequality (BMI). We compare the superiority of this technique by some significant literature via simulation examples from conservativism aspect. Method scope includes both retarded and neutral time-delay systems with multiple delays in states. In continue, for the first time against of conventional state space model methods, we obtain a new descriptor model of an AUV and investigate its robust stability in different conditions based on presented theorem.