A new Hammerstein model control strategy: feedback stabilization and stability analysis

Rayouf, Zeineb; Ghorbel, Chekib; Braïek, Naceur Benhadj

doi:10.1007/s40435-018-0494-z

Cited by 11 publications

(18 citation statements)

References 27 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In this subsection, we treat the robust H ∞ tracking problem on a coupled two-tank system, which is described by the following equations 18,25…”

Section: Illustrative Examplesmentioning

confidence: 99%

“…Particularly, Hammerstein models have a very simple structure that facilitates the system analysis and controller design. Then, the general control strategy of this class of systems is based on the nonlinearity inversion method, 10,12,25 which is effective and easy in most cases. Indeed, this method needs the static nonlinear element to be exactly invertible that removes the nonlinearity effect in the original control problem.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Robust stabilization and tracking control schemes for disturbed multi-input multi-output Hammerstein model in presence of approximate polynomial nonlinearities

Ghorbel

Rayouf

Braïek

2020

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I:

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

This article presents robust stabilization and tracking control problems for multi-input multi-output Hammerstein model with external disturbances. This model is characterized by static nonlinear elements followed by a linear dynamic block. Moreover, the unknown parameters of the identified mathematical model are estimated using the multivariable output error state space subspace algorithm. Unlike the general control strategy that used the nonlinearity inversion method, the nonlinearities are supposed not bijective. In this context, inverse nonlinear functions of polynomial structure are suggested in this article. Furthermore, the composition of the static nonlinear elements and their approximate inverses in series with the linear dynamic block are then decomposed into a set of linear parts using the Takagi–Sugeno fuzzy representation. Consequently, new sufficient stability conditions with decay rate and disturbance attenuation using the [Formula: see text] criterion and linear matrix inequality tools are discussed. Finally, simulation studies are provided to illustrate the merit of our purpose.

show abstract

“…In this subsection, we treat the robust H ∞ tracking problem on a coupled two-tank system, which is described by the following equations 18,25…”

Section: Illustrative Examplesmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Robust stabilization and tracking control schemes for disturbed multi-input multi-output Hammerstein model in presence of approximate polynomial nonlinearities

Ghorbel

Rayouf

Braïek

2020

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I:

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Porém, essa inversa nem sempre pode ser determinada e os algoritmos para sua obtenção são complexos (Hong e Mitchell, 2006;Hong et al, 2012). Por isso, em Rayouf et al (2018), propõe-se a inversão da curva estática de modelos do tipo Hammerstein por meio de uma metodologia simplificada, que tenta anular a não linearidade em uma faixa de operação definida graficamente. A dificuldade é que essa faixa diminui à medida que a influência do termo não linear aumenta, o que inviabiliza o controle de diversos sistemas.…”

Section: Introdu ç ãOunclassified

“…A fim de comparar o desempenho e efeitos no controle de sistemas não lineares, são aplicadas as metodologias de identificação de sistemas apresentadas em Gómez e Baeyens (2005) com a vantagem de utilizar um experimento apenas e em de Paula et al (2015) que apesar de utilizar dois experimento, não precisa de excursionar por uma faixa tão ampla quanto à primeira. Diferentemente da proposta em Rayouf et al (2018), foi utilizado o MOESP-PO nas metodologias de identificação do modelo de Hammerstein. As metodologias de identificação desenvolvidas utilizam essas mesmas representações, de forma que justificam tais escolhas para a descrição dos blocos.…”

Section: Introdu ç ãOunclassified

“…A partir do modelo composto por (1) e (2), uma metodologia de linearização pode ser usada para possibilitar o uso de estratégias consolidadas de controle linear. Assumindo que a não linearidade estática é representada por (1), a inversa pode ser calculada por algoritmos aproximados e simples, como o apresentado em Rayouf et al (2018), ou exatos e complexos, tais como, os algoritmos de Casteljau's (Hong e Mitchell, 2006) e de De Boor (Hong et al, 2012).…”

Section: Introdu ç ãOunclassified

See 1 more Smart Citation

Nova Abordagem para Linearização de Modelos de Hammerstein Identificados por Métodos de Subespaço

Santos

Braga

Ricco

2021

Procedings Do XV Simpósio Brasileiro De Automação Inteligente

View full text Add to dashboard Cite

The quality of the model is an impacting factor on the accuracy and response speed of a control system. To maintain the trade-off between model and controller complexity, the use of interconnected blocks in the Hammerstein structure is an interesting alternative. The motivation is that linearizing such models allows the use of classical control techniques in a wider range of process operation. After several tests performed in this work, it was observed that static functional functions in small process operating ranges are not effective as described in the literature. Therefore, this paper proposes, by means of algebraic manipulations, the use of an algebraic inverse of the static curve estimated for the Hammerstein model. In the first approach, the static curve and the linear block are estimated in one step. In the second, each of the plots is estimated in two steps. The numerical results suggest that the algebraic inverse coupled with the two-step methodology provides greater accuracy in control, however a detailed feasibility analysis should be done in each case. Resumo: A qualidade do modelo é um fator impactante na precisão e velocidade de resposta de um sistema de controle. Para manter o compromisso entre a complexidade do modelo e do controlador, o uso de blocos interconectados na estrutura de Hammerstein é uma alternativa interessante. A motivação é que linearizar tais modelos permite o uso de técnicas clássicas de controle em uma faixa mais ampla de operação do processo. Após vários testes realizados neste trabalho, observou-se que funções estáticas funcionais em pequenas faixas de operação do processo não são eficazes como descrito na literatura. Sendo assim, este trabalho propõe, por meio de manipulações algébricas, o uso de uma inversa algébrica da curva estática estimada para o modelo de Hammerstein. Na primeira abordagem, a curva estática e o bloco linear são estimados em uma etapa. Na segunda, estima-se cada uma das parcelas em duas etapas. Os resultados numéricos sugerem que a inversa algébrica aliada à metodologia em duas etapas proporcionam maior precisão no controle, todavia uma análise detalhada de viabilidade deve ser feita em cada caso.

show abstract

Direct Adaptive Inverse Control Based on Nonlinear Volterra Model via Fractional LMS Algorithm

Noronha

2022

Modeling, Simulation and Optimization

View full text Add to dashboard Cite

A new Hammerstein model control strategy: feedback stabilization and stability analysis

Cited by 11 publications

References 27 publications

Robust stabilization and tracking control schemes for disturbed multi-input multi-output Hammerstein model in presence of approximate polynomial nonlinearities

Robust stabilization and tracking control schemes for disturbed multi-input multi-output Hammerstein model in presence of approximate polynomial nonlinearities

Nova Abordagem para Linearização de Modelos de Hammerstein Identificados por Métodos de Subespaço

Direct Adaptive Inverse Control Based on Nonlinear Volterra Model via Fractional LMS Algorithm

Contact Info

Product

Resources

About