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Polynomial chaos based approach for state limited robust control of systems with parametric uncertainty.

机译：基于多项式混沌的状态不确定系统的状态受限鲁棒控制方法。

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摘要

The design of robust controllers for non-linear systems with parametric uncertainties is considered. Non linear controllers are developed using the Lyapunov Direct Stability Theorem. Special focus is placed on a design method using the Lyapunov direct method that places constrains the states of the system. Limits on the states are imposed by the use of log-barrier functions in the Lyapunov function.;In order to achieve robustness, an optimization problem is proposed which gives us the optimal gains of the nonlinear controller. The gains include the controller parameters as well as the values of the uncertain parameters used in the controller. The optimization problem is developed in the framework of Polynomial Chaos Expansion. The uncertain parameters of a system are considered as random variables with known probability distribution which results in a stochastic system. Polynomial Chaos expansions is used to propagate the distribution of the states of the system forward in time. This information is then used in the optimization problem to achieve robustness. The method is tested on the nonlinear spring system, the Van der Pol Oscillator and a 2-DOF helicopter system.
机译：考虑具有参数不确定性的非线性系统的鲁棒控制器的设计。非线性控制器是使用Lyapunov直接稳定性定理开发的。特别关注使用Lyapunov直接方法的设计方法，该方法会约束系统的状态。通过在Lyapunov函数中使用对数屏障函数来强加对状态的限制。为了获得鲁棒性，提出了一个优化问题，该优化问题为我们提供了非线性控制器的最佳增益。增益包括控制器参数以及控制器中使用的不确定参数的值。优化问题是在多项式混沌扩展的框架中提出的。系统的不确定参数被认为是具有已知概率分布的随机变量，这导致了随机系统。多项式混沌展开用于及时传播系统状态的分布。然后将此信息用于优化问题以实现鲁棒性。该方法在非线性弹簧系统，范德波尔振荡器和2自由度直升机系统上进行了测试。

著录项

  • 作者

    Ali, Asad Abbas.;

  • 作者单位

    State University of New York at Buffalo.;

  • 授予单位 State University of New York at Buffalo.;
  • 学科 Engineering Mechanical.;Engineering System Science.
  • 学位 M.S.
  • 年度 2009
  • 页码 83 p.
  • 总页数 83
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 机械、仪表工业;系统科学;
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