Очень хорошая работа!
Информация о работе
Подробнее о работе
Перевод статьи с английского на русский
- 16 страниц
- 2015 год
- 322 просмотра
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Decentralized Static Output-Feedback Control
via Networked Communication N.W. Bauer, M.C.F. Donkers, N. van de Wouw, W.P.M.H. Heemels
Abstract—This paper provides an approach to the design of decentralized switched output-feedback controllers for largescale linear plants where the controllers, sensors and actuators are connected via a shared communication network subject to time-varying transmission intervals and delays. Due to the communication medium being shared, it is impossible to transmit all control commands and measurement data simultaneously over the communication network. As a consequence,a protocol is needed to orchestrate what data is sent over
the network at each transmission instant. To effectively deal with the shared communication medium using static controllers,we adopt a switched controller structure that switches based on available control inputs at each transmission time. By taking a discrete-time switched linear system perspective, we are able to derive a general model that captures all these networked and decentralized control aspects. The proposed synthesis method is Децентрализованное статическое управление с обратной связью
через сетевые коммуникации.
Н.В. Бауэр, М.К.Ф. Донкерс, Н. ван де Уоув, В.П.М.Х. Химелс
Реферат
В статье излагается подход к проектированию децентрализованных переключаемых контроллеров с обратной связью для крупномасштабных линейных оборудований, где контроллеры, датчики и приводы подключаются через общую коммуникационную сеть с учетом изменяющихся во время передачи интервалов и задержек. Из-за разделяемых средств коммуникации невозможно передать все команды управления и данные об измерении одновременно через коммуникационную сеть. Как следствие, нужен протокол, чтобы организовать мгновенную передачу данных по сети при каждой передаче. Чтобы эффективно работать с общей коммуникационной средой используются статические контроллеры, мы применяем переключаемое устройство управления, которое переключается на основе доступных входов управления при каждой передаче. Считая переключаемые линейные системы с дискретным временем перспективной, мы можем получить общую модель, захватывающую все эти сетевые и децентрализованные аспекты управления. Предлагаемый метод соединения основан на разложении модели с замкнутым циклом в очень выгодную форму переключаемой статической обратной связи. Данное разложение позволяет разработать линейные матричные неравенства условий соединения, которые, если они верны, обеспечивают стабилизацию переключения децентрализованных и устойчивых к сетевым воздействиям контроллеров. Числовой пример иллюстрирует выше разработанную теорию.
Децентрализованное статическое управление с обратной связью
через сетевые коммуникации.
Н.В. Бауэр, М.К.Ф. Донкерс, Н. ван де Уоув, В.П.М.Х. Химелс
Реферат
В статье излагается подход к проектированию децентрализованных переключаемых контроллеров с обратной связью для крупномасштабных линейных оборудований, где контроллеры, датчики и приводы подключаются через общую коммуникационную сеть с учетом изменяющихся во время передачи интервалов и задержек. Из-за разделяемых средств коммуникации невозможно передать все команды управления и данные об измерении одновременно через коммуникационную сеть. Как следствие, нужен протокол, чтобы организовать мгновенную передачу данных по сети при каждой передаче. Чтобы эффективно работать с общей коммуникационной средой используются статические контроллеры, мы применяем переключаемое устройство управления, которое переключается на основе доступных входов управления при каждой передаче. Считая переключаемые линейные системы с дискретным временем перспективной, мы можем получить общую модель, захватывающую все эти сетевые и децентрализованные аспекты управления. Предлагаемый метод соединения основан на разложении модели с замкнутым циклом в очень выгодную форму переключаемой статической обратной связи. Данное разложение позволяет разработать линейные матричные неравенства условий соединения, которые, если они верны, обеспечивают стабилизацию переключения децентрализованных и устойчивых к сетевым воздействиям контроллеров. Числовой пример иллюстрирует выше разработанную теорию.
Decentralized Static Output-Feedback Control
via Networked Communication N.W. Bauer, M.C.F. Donkers, N. van de Wouw, W.P.M.H. Heemels
Abstract—This paper provides an approach to the design of decentralized switched output-feedback controllers for largescale linear plants where the controllers, sensors and actuators are connected via a shared communication network subject to time-varying transmission intervals and delays. Due to the communication medium being shared, it is impossible to transmit all control commands and measurement data simultaneously over the communication network. As a consequence,a protocol is needed to orchestrate what data is sent over
the network at each transmission instant. To effectively deal with the shared communication medium using static controllers,we adopt a switched controller structure that switches based on available control inputs at each transmission time. By taking a discrete-time switched linear system perspective, we are able to derive a general model that captures all these networked and decentralized control aspects. The proposed synthesis method is based on decomposing the closed-loop model into a multi-gain switched static output-feedback form.
This decomposition allows for the formulation of linear matrix inequality based synthesis conditions which, if satisfied, provide stabilizing switched controllers, which are both decentralized and robust to network effects. A numerical example illustrates
1. N.W. Bauer, PJ.H. Maas, and W.P.M.H. Heemels. Stability analysis of networked control systems: A sum of squares approach. Automatica, 2012.
2. M.B.G. Cloosterman, L. Hetel, N. van de Wouw, W.P.M.H. Heemels, J. Daafouz, and H. Nijmeijer. Controller synthesis for networked control systems. Automatica, 46(10):1584-1594, 2010.
3. M.B.G. Cloosterman, N. van de Wouw, W.P.M.H. Heemels, and H. Nijmeijer. Stability of networked control systems with uncertain time-varying delays. IEEE Trans. Autom. Control, 54(7):1575-1580, Jul. 2009.
4. C.A.R. Crusius and A. Trofino. Sufficient LMI conditions for output feedback control problems. IEEE Trans. Autom. Control, 44(5):1053- 1057, May 1999.
5. J. Daafouz, P. Riedinger, and C. Iung. Stability analysis and control synthesis for switched systems: A switched Lyapunov function ap¬proach. IEEE Trans. Autom. Control, 47(11):1883-1887, Nov. 2002.
6. M.C.F. Donkers, W.P.M.H. Heemels, N. van de Wouw, and L. Hetel. Stability analysis of networked control systems using a switched linear systems approach. IEEE Trans. Autom. Control, 56(9):2101-2115, Sep. 2011.
7. H. Fujioka. Stability analysis for a class of networked/embedded control systems: A discrete-time approach. In Proc. American Control Conf., pages 4997-5002, Jun. 2008.
8. J.C. Geromel, J. Bernussou, and P.L.D. Peres. Decentralized control through parameter space optimization. Automatica, 30(10):1565-1578,
1994.
9. F. Hao and X. Zhao. Linear matrix inequality approach to static output- feedback stabilisation of discrete-time networked control systems. IET Control Theory Applications, 4(7):1211-1221, Jul. 2010.
10. W.P.M.H. Heemels, A.R. Teel, N. van de Wouw, and D. Nesic. Networked control systems with communication constraints: Tradeoffs between transmission intervals, delays and performance. IEEE Trans. Autom. Control, 55(8):1781-1796, 2010.
11. W.P.M.H. Heemels, N. van de Wouw, R.H. Gielen, M.C.F. Donkers, L. Hetel, S. Olaru, M. Lazar, J. Daafouz, and S. Niculescu. Compari¬son of overapproximation methods for stability analysis of networked control systems. In HSCC 2010: Proc. 13th ACM Int. Conf. on Hybrid systems: Computation and control, pages 181-190.
12. J.P. Hespanha, P. Naghshtabrizi, and Y. Xu. A survey of recent results in networked control systems. Proc. IEEE, 95(1):138-162, Jan. 2007.
13. R. Horn and C. R. Johnson. Matrix Analysis. Cambridge University Press, 1985.
14. J. Lofberg. YALMIP : A toolbox for modeling and optimization in MATLAB. In Proc. CACSD Conf., 2004.
15. L.A. Montestruque and P. Antsaklis. Stability of model-based net¬worked control systems with time-varying transmission times. IEEE Trans. Autom. Control, 49(9):1562-1572, Sept. 2004.
16. R.M. Murray, K.J. Astrom, S.P. Boyd, R.W. Brockett, and G. Stein. Future directions in control in an information-rich world. Control Systems Magazine, pages 20-33, 2003.
17. P. Naghshtabrizi, J.P. Hespanha, and A.R. Teel. Exponential stability of impulsive systems with application to uncertain sampled-data systems. Syst. Control Lett., 57(5):378-385, 2008.
18. D. Nesic and A.R. Teel. Input-output stability properties of networked control systems. IEEE Trans. Autom. Control, 49(10):1650-1667, Oct. 2004.
19. M. Rotkowitz and S. Lall. A characterization of convex problems in decentralized control. IEEE Trans. Autom. Control, 50(12):1984-1996, Dec. 2005.
20. J.F. Sturm. Using SeDuMi 1.02, a MATLAB toolbox for op¬timization over symmetric cones. Optimization Methods and Software, 11-12:625-653, 1999. Version 1.05 available from http://fewcal.kub.nl/sturm.
21. N. van de Wouw, P. Naghshtabrizi, M.G.B. Cloosterman, and J.P. Hespanha. Tracking control for sampled-data systems with uncertain time-varying sampling intervals and delays. Int. J. Robust & Nonlinear Control, 20(4):387-411, 2009.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
