مکانیک هوافضا (Jul 2022)
طراحی رویتگر حالت تعمیم‌یافته فازی-تطبیقی برای سیستم‌های غیرخطی اَفاین با اغتشاش خارجی
Abstract
در این مقاله، هدف طراحی رویتگر تعمیم‌یافته فازی-تطبیقی برای تخمین همزمان حالت‌ها و اغتشاش خارجی در سیستم‌های غیرخطی افاینِ تک‌ورودی-تک‌خروجی است. دراین رابطه، بهره‌های رویتگر به‌صورت متغیر با زمان درنظر گرفته شده و با استفاده از قانون تطبیق، تنظیم شده است. مدل‌سازیِ سیستم نیز توسط سیستم فازیِ تاکاگی-سوگنو انجام شده است که بر خلاف روش ممدانی، تحلیل دقیق‌تر و جامع‌تری را در اختیار قرارمی‌دهد. رویتگر فازی-تطبیقی پیشنهادی که تابعی از خطای تخمین است، به‌منظور کاهش محدودیت‌ها از جمله وابستگی به پهنای باند رویتگر و بهبود عملکرد سیستم نسبت به روش‌های کلاسیک، در حضور اغتشاش خارجی متغیر با زمان طراحی شده است. همچنین، ضمن تضمین پایداری روش پیشنهادی با استفاده از نظریه پایداری لیاپانوف، همگرایی خطای تخمین نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. عملکرد روش پیشنهادی در کنترل آونگ وارون شبیه‌سازی شده است. نتایج شبیه‌سازی در مقایسه با رویتگر فازی، نشان از عملکرد بسیار بهتر آن در پاسخ‌های گذرا و حالت ماندگار و همچنین دامنه سیگنال ورودی و مقاوم بودن روش پیشنهادی در حضور اغتشاش خارجی، نویز اندازه‌گیری، و تغییر ناگهانی پارامترهای سیستم دارد.
