دانلود مقاله ترجمه شده طراحی ناظر برای سیستم های غیر خطی – مجله IEEE

• بخشی از ترجمه:

چکیده
پروسه جدید مشاهده برای گروه وسیعی از سیستم های غیرخطی قابل مشاهده خروجی تک نوشته شده در شکل پایین مثلثی مطرح شده است. ابتدا، مشتق گیر متغیر با زمان نوع n ام را مطرح می کنیم که در روش مجانبی مشتق بیشتر سیگنال مشتق پذیر پیوسته مدل آزاد را برآورد می کند. این مشتق گیر نوع n ام تعمیم مشتق گیر متغیر با زمان مطرح شده توسط نویسنده در [١],[٢],[٣] می باشد. با استفاده از تغییر مناسب متغیرها نشان داده شده است که پیوستگی سیگنال مشتق گیری شده برای همگرایی مشتق گیر ضروری نیست. بر اساس این واقعیت که سیستم های نوشته شده در شکل مثلثی از لحاظ جبری قابل مشاهده هستند، وضعیت های سیستم، می توانند از طریق وابرریختی استاتیک مجدد ایجاد شوند که شامل ورودی سیستم، خروجی سیستم و مشتق های بالاتر مربوط به خود می باشند. نشان داده شده است که همگرایی جهانی مشتق گیر نوع n ام حاکی از همگرایی مجانب وضعیت های سیستم بدون تحمیل هر گونه حالت مخصوص به خود در شکل غیرخطی است.
١.مقدمه 
برآورد وضعیت سیستم های غیرخطی مشکل مشخص و چالش برانگیزی است که با حالت های مختلف مورد توجه قرار گرفته است. پیچیدگی بازسازی وضعیت از ارزیابی های ورودی و خروجی به غیرخطی بودن سیستم، ماهیت ورودی که سیستم را غیر قابل مشاهده می سازد و شکل خروجی سیستم که نقش اصلی در ثبات خطای مشاهده دارد، بستگی دارد. تاکنون، روش منحصر به فرد و ساده ای برای طراحی ناظر برای یک سیستم غیرخطی مشخص وجود ندارد. به هر حال، تحت شرایط خاص، راه حل های فراوانی برای اشکال خاص سیستم ها وجود دارند. با استفاده از ساختار سیستم مشاهده شده، پیوستگی وضعیت های سیستم یا ویژگی Lipschitz غیرخطی بودن سیستم، بسیاری از استراتژی ها برای ساخت یک ناظر به کار رفته شده اند.

• بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

A new observation procedure is proposed for a wide class of single output observable nonlinear systems written in lower triangular form. First, we give the n-th order time-varying differentiator that robustly estimates, in asymptotic manner, the higher derivatives of any model-free continuously differentiable signal. This n-th order differentiator is a generalization of the time-varying differentiator proposed by the author in [1], [2] and [3]. By using an appropriate change of variables, it is shown that the boundedness of the signal to be differentiated is not necessary for the convergence of the differentiator. Based on the fact that systems written in triangular form are algebraically observable then, the system states can be reproduced through a static diffeomorphism that involves the system input, the system output, and their respective higher derivatives. It is shown that the global convergence of the n-th order differentiator implies the asymptotic convergence of the system states without imposing any restrictive condition on the form of nonlinearities. Index Terms— Nonlinear observer design; Adaptive estimation; Time-varying systems; Signal differentiation.

I. INTRODUCTION

State estimation of highly nonlinear systems is a longstanding and challenging problem that has been addressed with different looks. The complexity of state reconstruction from the input and the output measurements depends on the system nonlinearities, the nature of the input that may render the system unobservable, and the form of the system output which plays a key role in the stability of the observation error. Until now, there is no unique straightforward method to design an observer for a given nonlinear system. However, under certain conditions, numerous solutions do exist for special forms of systems. By exploiting the structure of the system being observed, the boundedness of the system states or the Lipschitz property of the system nonlinearities, many strategies have been employed to build an observer. Error-linearization-based algorithms [4], [5], [6], [7], Lyapunov design procedures [8], and sliding-mode observer design [9], [10] are among the systematic procedures that have shown satisfactory performances. T

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله