دانلود ترجمه مقاله کنترل پیش بینانه مدل فازی مبنی براختلال-مشاهده کننده (ساینس دایرکت – الزویر ۲۰۱۹) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

کنترل پیش بینانه مدل فازی مبنی براختلال-مشاهده کننده برای فرایندهای غیرخطی با اختلالات و محدودیت های ورودی

Disturbance-observer-based fuzzy model predictive control for nonlinear processes with disturbances and input constraints

نکات برجسته

چکیده گرافیکی

چکیده

مقدمه

2-مدلسازی فازی T-S مبتنی بر شکاف

3-کنترل پیش بینانه مدل فازی مبتنی بر مشاهده گر- آشفتگی فرایندهای غیرخطی

3-1- قانون کنترل پیش بینانه مدل فازی پایه

3-2-قانون کنترل پیش بینانه مدل فازی مبتنی بر مشاهده گر- آشفتگی

4-نمونه شبیه سازی

4-1- مدل فازی T-S از BTS زیربحرانی

4-2- Dobfmpc از bts زیربحرانی

5- نتیجه گیری ها

منابع

چکیده

این مقاله، یک طرح کنترل پیش بینانه مدل فازی مبتنی بر مشاهده گر-آشفتگی (DOBFMPC) را برای فرایند غیرخطی با توجه به آشفتگی ها و محدودیت های ورودی پیشنهاد می کند. طرح کنترل پیشنهادی، متشکل از قانون کنترل پیش بینانه مدل فازی پایه (FMPC) طراحی شده بر روی مدل فازی تاکاگی-سوگنو و قانون جبران آشفتگی است. برای ایجاد یک مدل فازی از پیچیدگی و دقت مناسب برای مدل فرایند غیرخطی، یک روش سیستمی از طریق معیار شکاف ایجاد می شود تا نقاط خطی سازی را تعیین کند. نظریه مجانبی با FMPC از نظر تئوری ثابت می شود، محدودیت های ورودی، متغیرهای کنترلی آزاد و ورودی های کنترلی آینده را به شکل قانون بازخورد حالت برآورده می کنند. سود جبران آشفتگی به گونه ای طراحی می شود که تاثیر آشفتگی از کانال های خروجی توسط قانون مرکب DOBFMPC در حالت پایدار حذف می شود. کاربرد یک سیستم بویلر-توربین زیر بحرانی ، اثربخشی طرح کنترلی پیشنهادی را نشان می دهد.

5- نتیجه گیری ها

این مقاله، یک طرح کنترل پیش بینانه مدل فازی مبتنی بر مشاهده گر- آشفتگی (DOBFMPC) را برای فرایندهای غیرخطی با آشفتگی ها و محدودیت های ورودی ارائه می کند. مدل فازی T-S با دقت تقریبی مناسب و پیچیدگی با روش فرضی مبتنی بر شکاف سیستمی، ایجاد می شود. سپس، مدل آشفتگی، فرایند غیرخطی را با یکپارچگی دوره آشفتگی در مدل فازی برای افزایش تاثیر آشفتگی، نشان می دهد. FMPC پایه در مدل فازی ترکیب می شود به طوری که پایداری مجانبی تضمین شود، و محدودیت های ورودی متغیرهای کنترلی آزاد و ورودی های کنترلی آینده را به شکل قانون غیر-PDC برآورده کنند. با تخمین آشفتگی توسط مشاهده گر آشفتگی، قانون جبران آشفتگی تضمین می کند که تاثیر آشفتگی بر خروجی های سیستم حلقه بسته توسط قانون مرکب DOBFMPC در وضعیت پایدار حذف می شود. علاوه بر این، طرح کنترلی پیشنهادی، یک حالت کلی است و برای ارتباط با آشفتگی تطبیقی و غیر تطبیقی، مناسب است. مطالعات موردی انجام شده بر روی یک BTSزیر بحرانی 300 MW، کاملا طرح کنترلی فرضی را ارزیابی می کند.

Abstract

This paper proposes a disturbance-observer-based fuzzy model predictive control (DOBFMPC) scheme for the nonlinear process subject to disturbances and input constraints. The proposed control scheme is composed of the baseline fuzzy model predictive control (FMPC) law designed on the Takagi–Sugeno fuzzy model and the disturbance compensation law. To build a fuzzy model of appropriate complexity and accuracy for the nonlinear process model, a systematic approach is developed via the gap metric to determine the linearization points. With FMPC, the asymptotic stability is theoretically proved, and the input constraints are satisfied by both the free control variables and the future control inputs in the form of the state feedback law. The disturbance compensation gain is designed such that the influence of the disturbance is removed from the output channels by the composite DOBFMPC law at the steady state. The application to a subcritical boiler–turbine system demonstrate the effectiveness of the proposed control scheme.

5- Conclusions

This paper presents a disturbance-observer-based fuzzy model predictive control (DOBFMPC) scheme for nonlinear processes with disturbances and input constraints. The T–S fuzzy model of appropriate approximation accuracy and complexity is developed with the proposed systematic gap-based method. The disturbance model then represents the nonlinear process by integrating a disturbance term into the fuzzy model to lump the disturbance effect. The baseline FMPC is synthesized on the fuzzy model such that the asymptotic stability is guaranteed, and the input constraints are satisfied by both the free control variables and the future control inputs in the form of non-PDC law. With the disturbance estimate by the disturbance observer, the disturbance compensation law ensures that the effect of the disturbance on the outputs of the closed-loop system is removed by the composite DOBFMPC law at the steady state. Besides, the proposed control scheme is a general case and suitable to deal with both the matched and mismatched disturbance. Case studies carried out on a 300 MW subcritical BTS fully evaluate the proposed control scheme.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

کنترل پیش بینانه مدل فازی مبنی براختلال-مشاهده کننده برای فرایندهای غیرخطی با اختلالات و محدودیت های ورودی

Disturbance-observer-based fuzzy model predictive control for nonlinear processes with disturbances and input constraints