Output control approach &amp;#x201C;consecutive compensator&amp;#x201D; providing exponential and L&lt;inf&gt;&amp;#x221E;&lt;/inf&gt;-stability for nonlinear systems with delay and disturbance

Pyrkin, Anton A.; Bobtsov, Alexey A.; Kolyubin, Sergey A.; Faronov, Maksim V.; Shavetov, Sergey V.; Kapitanyuk, Yuriy A.; Kapitonov, Aleksandr

doi:10.1109/cca.2011.6044373

Cited by 20 publications

(9 citation statements)

References 26 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The corresponding proof of this theorem one can find in [19], [20] as a particular case when the state delay τ is absent.…”

Section: Control Design For Siso Systemmentioning

confidence: 95%

“…Exponential stability for the undisturbed closed-loop system and L ∞ stability for the bounded disturbance case correspondingly have been proved for "consecutive compensator" method in [8] and [19]. In [20] these results were extended for a time-varying delay.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 94%

“…It is easy to apply the output control approach "consecutive compensator" [6], [8], [19], [20] to design the corresponding virtual controllers for U i , i = 1..6 with ρ = 2…”

Section: Control Design For Quadrocoptermentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Output controller for quadcopters based on mathematical model decomposition

Pyrkin

Bobtsov

Kolyubin

et al. 2014

22nd Mediterranean Conference on Control and Automation

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

In the paper an output control approach for a class of nonlinear MIMO systems is presented. A multicopter with four symmetrical rotors, i.e. a quadcopter, is chosen to illustrate effectiveness of the proposed adaptive control approach based on the high-gain principle so-called "consecutive compensator". Output controller is designed by decomposition of the mathematical model on two parts. The first one is a static MIMO transformation (more precisely, in the considering case a system of linear equations which relates lift forces generated by the actuators and virtual control inputs). The second one is a few SISO channels. Such trick allows to design a control law in two steps. At the first step we design virtual controls for each SISO channel. Here we apply the mentioned systematic approach "consecutive compensator". And then after the inverse MIMO transformation we get a set of real lift forces.

show abstract

“…The corresponding proof of this theorem one can find in [19], [20] as a particular case when the state delay τ is absent.…”

Section: Control Design For Siso Systemmentioning

confidence: 95%

Section: Introductionmentioning

confidence: 94%

See 1 more Smart Citation

Output controller for quadcopters based on mathematical model decomposition

Pyrkin

Bobtsov

Kolyubin

et al. 2014

22nd Mediterranean Conference on Control and Automation

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…= ξ , (8) где σ > μ (доказательство теоремы 1, неравенство (41) в работе [16]) и параметр рассчитываются из условия экспоненциальной устойчивости системы (7). Подобный закон управления известен как «последовательный компенсатор», описанный в работе [7,9].…”

Section: синтез регулятора для одноканальной линейной системыunclassified

“…(‖ ( )‖ + ‖η( )‖ ). Соответствующее доказательство этой теоремы можно найти в [15,16] в качестве частного случая.…”

Section: синтез регулятора для одноканальной линейной системыunclassified

Control for quadrocopter with compensation of wind disturbance

Владимирович¹,

Игоревич²,

Сергеевич³

et al. 2015

Naučno-teh. vestn. inf. tehnol. meh. opt.

View full text Add to dashboard Cite

Аннотация Предмет исследования. В работе представлен алгоритм управления по выходу для нелинейных многоканальных систем. Модель квадрокоптера выбрана для наглядной демонстрации эффективности метода последовательного компенсатора для стабилизации объектов этого класса. Базовые положения исследования. Динамические свойства квадрокоптера могут быть описаны с помощью нелинейной многоканальной системы. Соответственно, первым этапом совершается ее декомпозиция, в результате чего модель делится на две части-статическое преобразование и несколько динамических каналов с одним входом и выходом. После этого осуществляется вывод упрощенной математической модели квадрокоптера, вводится, помимо абсолютной системы координат, локальная система, жестко связанная с роботом. Принимается в расчет соответствующее преобразование координат. Промежуточные результаты. Декомпозиция математической модели позволяет осуществить построение системы управления в два шага. Во-первых, применяется закон, в соответствии с которым формируются так называемые виртуальные управляющие сигналы для каждого из каналов модели квадрокоптера. Здесь используется известный метод робастного управления «последовательный компенсатор», удачно зарекомендовавший себя как наиболее простой в реализации с инженерной точки зрения и позволяющий управлять по выходу объектом в условиях его параметрической неопределенности. Вовторых, осуществляется обратное преобразование, в результате чего получаются реальные управляющие сигналы, распределяемые между исполнительными приводами системы. В данной работе предполагается, что на каждый из каналов объекта действует ветровое возмущение, причем значения и направления этих возмущений меняются пренебрежимо медленно. Таким образом, мы можем рассматривать их как неизвестные константы, которые подлежат компенсации. Основной результат. В работе была осуществлена декомпозиция математической модели, осуществлены необходимые преобразования, получена упрощенная модель, синтезировано управление по выходу на основе метода последовательного компенсатора. Получившаяся замкнутая система была промоделирована, получены соответствующие результаты. Ключевые слова управление по выходу, робастное управление, нелинейные системы, нелинейные многоканальные системы. Благодарности Работа выполнена при государственной финансовой поддержке ведущих университетов Российской Федерации (субсидия 074-U01, Госзадание 2014/190 (проект 2118)). Работа была поддержана Министерством образования и науки Российской Федерации (проект 14.Z50.31.0031

show abstract

New results on delay-dependent stability analysis and stabilization for stochastic time-delay systems

Song

Park

et al. 2013

Int. J. Robust. Nonlinear Control

View full text Add to dashboard Cite

SUMMARYThis paper investigates the problems of stability analysis and stabilization for stochastic time‐delay systems. Firstly, this paper uses the martingale theory to investigate expectations of stochastic cross terms containing the Itô integral. On the basis of this, an improved delay‐dependent stability criterion is derived for stochastic delay systems. In the derivation process, the mathematical development avoids bounding stochastic cross terms, and neither model transformation method nor free‐weighting‐matrix method is used. Thus, the method leads to a simple criterion and shows less conservatism. Secondly, on the basis of this stability result, this paper further proposes a state‐feedback controller that exponentially stabilizes the stochastic delay system by a strict LMI. Therefore, unlike previous results, it is not necessary to transform the nonlinear matrix inequalities into LMIs by the cone complementarity linearization method or parameter‐tuning method, which always yield a suboptimal solution. Finally, examples are provided to demonstrate the reduced conservatism of the proposed conditions.Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.

show abstract

Output control approach “consecutive compensator” providing exponential and L<inf>∞</inf>-stability for nonlinear systems with delay and disturbance

Cited by 20 publications

References 26 publications

Output controller for quadcopters based on mathematical model decomposition

Output controller for quadcopters based on mathematical model decomposition

Control for quadrocopter with compensation of wind disturbance

New results on delay-dependent stability analysis and stabilization for stochastic time-delay systems

Contact Info

Product

Resources

About