دانلود ترجمه مقاله ثبات N-سیگما در سیستم تصادفی با کنترل حالت لغزشی – الزویر ۲۰۱۴

ثبات N-سیگما در سیستم تصادفی با کنترل حالت لغزشی

N-sigma stability of stochastic systems with sliding mode control

چکیده

۱- مقدمه

۲- مروری بر ادبیات موجود

۲-۱- آمار سیگنال تصادفی

۲-۲- پایداری محدود نهایی با احتمال یک

۳- پایداری N-سیگما

۴- نمونه‌ای از شبیه‌سازی

۴-۱- با N=2

۴-۲- با N=3

۴-۳- با N=4.5

۵- نتیجه‌گیری

چکیده

در این مقاله، کنترل مد لغزشی برای سیستم‌های گسسته از زمان با نویز تصادفی در کانال ورودی، مورد بحث قرار گرفته است. ایدۀ کنترل فرایند با استفاده از نمودارهای کنترل، این رویکرد جدید را در رابطه با سیستم‌هایی با نویز تصادفی تحت تأثیر قرار داده است. این رویکرد جدید نویز تصادفی را مانند یک عدم اطمینان محدود، مشابه کران‌دار در نمودارهای کنترل برای داده‌های کنترل فرایند تصادفی برآورد می‌کند. برای سیستم‌های گسسته از زمان، این امر منجر به یک پایداری محدود در احتمال مد شبه لغزشی می‌شود که به عنوان پایداری محدود N-سیگما به آن اشاره می‌شود. احتمال مربوط به مفاهیم پایداری ثابت نیست، و مهندس کنترل ممکن است به میزان کمتر یا بیشتری از پایداری از نظر این احتمال نیاز داشته باشد. بنابراین، ممکن است یک نفر دارای انعطاف‌پذیری در طراحی باشد و در عین حال تئوری را به‌طور عملی اجرا کند، درجاییکه یک شخص دیگر ممکن است با توجه به محدودیت‌های سخت‌افزاری مجبور به تغییر میزان پایداری موردنظر خود شود.

۵- نتیجه‌گیری

در این کار، یک رویکرد جدید و ساده‌تر برای رسیدگی به سیستم‌های در معرض نویز تصادفی در کانال ورودی ارائه شده است که در آن سیگنال تصادفی به عنوان عدم قطعیت محدود کران‌های مناسب با توجه به الزامات پایداری برآورد شده‌اند. مفهوم عملی پایداری در احتمال ارائه شد و چیزی که پایداری N-سیگما نامیده می‌شود، با رویکرد تقریب نشان داده شد. از طریق شبیه‌سازی‌ها مشخص شد که حرکت لغزشی برای سیستم‌های گسسته همان‌طور که از نظر تئوری تقریب مطلوب است و پیش‌بینی شده است، به پایداری محدود N-سیگما تبدیل می‌شود. سطح بهینه احتمال برای پایداری نیز ارائه شده است که به روش شناخته شده و پذیرفته‌شدۀ شش سیگمای مورد استفاده در کنترل کیفیت فرایند اشاره دارد. کار ارائه شده در این مقاله می‌تواند به آسانی برای مهندسان طراحی در رابطه با سیستم‌های تصادفی گسسته بکار برده شود که در آن کران‌های عدم قطعیت همان‌طور که برای میزان مطلوب پایداری از لحاظ احتمال موردنیاز هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

Abstract

In this paper, sliding mode control for discrete time systems with stochastic noise in their input channel has been discussed. The idea of process control using control charts has influenced this new approach towards dealing with systems with stochastic noise. The new approach approximates the stochastic noise as a bounded uncertainty, similar to having bounds in the control charts for stochastic process control data. For discrete time systems, this results in a bounded stability in probability of the quasi sliding mode, which is referred to as the N-sigma bounded stability. The probability associated with the stability notions is not fixed and the control engineer may desire lower or higher degrees of stability in terms of this probability. Thus one has design flexibility while implementing the theory in practice, where one might have to adjust the desired degree of stability due to hardware limitations.

۵- Conclusions

In this work, a new and simpler approach towards dealing with systems subjected to stochastic noise in input channel is proposed, wherein the stochastic signal is approximated as a bounded uncertainty of appropriate bounds as per stability requirement. Practical notion of stability in probability is proposed and something called N-sigma stability is arrived by the approximation approach. It is shown through simulations that the sliding motion becomes N-sigma bounded stable for discrete systems as desired and predicted by the approximation theory. An optimum probability level for the stability is also suggested, referring the widely accepted and celebrated methodology of six sigma used in process quality control. The work as in this paper can be readily applied by design engineers to discrete stochastic systems taking the bounds of uncertainty as required for their desired degree of stability in terms of probability.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ثبات N-سیگما در سیستم تصادفی با کنترل حالت لغزشی

N-sigma stability of stochastic systems with sliding mode control