Output-feedback model-reference sliding mode control of uncertain multivariable systems

Cunha, José Paulo V. S.; Hsu, Liu; Costa, Ramon R.; Lizarralde, Fernando

doi:10.1109/tac.2003.820156

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“…Se a planta e a perturbação d(t) fossem perfeitamente conhecidas, então uma lei de controle que casaria o sistema em malha fechada com o modelo de referência seria dada por (Cunha, Hsu, Costa and Lizarralde, 2003) …”

Section: Parametrização Do Controleunclassified

“…O sinal W d (s) * d(t) cancela a perturbação de entrada conforme é mostrado na Fig. 1 (Cunha, Hsu, Costa and Lizarralde, 2003). (Hsu et al, 1994;Hsu et al, 2002)…”

Section: Parametrização Do Controleunclassified

“…Em particular, se for desejado especificar o desempenho do sistema em malha fechada, pode-se empregar o modelo de referência, o que é bastante usual no controle adaptativo (Sastry and Bodson, 1989;Ioannou and Sun, 1996). O controle por modelo de referência e modos deslizantes já foi aplicado a sistemas lineares de uma entrada e uma saída (single-input-single-output -SISO) (Hsu and Costa, 1989;Hsu et al, 1994), a sistemas lineares de múlti-plas entradas e múltiplas saídas (multi-input-multi-output -MIMO) (Tao and Ioannou, 1989;Chien et al, 1996;Hsu et al, 2002;Cunha, Hsu, Costa and Lizarralde, 2003), a sistemas não-lineares SISO (Oh and Khalil, 1997;Min and Hsu, 2000) e a sistemas não-lineares MIMO (Edwards and Spurgeon, 1996;.…”

Section: Introductionunclassified

“…A abordagem proposta por (Hsu and Costa, 1989) é baseada em estrutura variável e realimentação de saída sem o uso de observadores. No entanto, (Edwards and Spurgeon, 1998) empregam observadores por modo deslizante no controle de sistemas com n * = 1 com a finalidade de gerar a função de modulação da lei de controle, sem nenhuma vantagem aparente em relação à abordagem de (Hsu and Costa, 1989;Cunha, Hsu, Costa and Lizarralde, 2003;Cunha, 2004). Evita-se o uso de observadores através da aplicação de filtros de estado para a geração das funções de modulação.…”

Section: Introductionunclassified

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Controle de sistemas lineares incertos por modos deslizantes e observador de alto ganho sem peaking

Cunha

Hsu

Costa

et al. 2005

Sba Controle & Automação

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A model-reference variable structure controller based on a high gain observer (HGO) is proposed and analyzed. For single-input-single-output plants with relative degree larger than one, the switching law is generated using the observed state while the modulation function in the control law is generated using signals from state variable filters. With this scheme, global exponential stability with respect to an arbitrarily small residual set is achieved. Moreover, the closed loop system shows no peaking phenomena which could degrade the performance. Experimental results illustrate the good performance obtained with the algorithm in actual conditions. RESUMONeste trabalho, propõe-se um controlador por modelo de referência e modo deslizante baseado em observador de alto ganho. Para plantas monovariáveis com grau relativo maior do que um, a lei de chaveamento é gerada utilizando-se o estado observado, enquanto que a função de modulação da lei de controle utiliza sinais gerados por filtros de estado. Mostra-se que este esquema possui estabilidade global e exponencial em relação a um conjunto residual arbitrariamente pequeno. Além disso, o sistema em malha fechada não apresenta o fenômeno de peaking que pode prejudicar o desempenho. Resultados experimentais ilustram o bom desempenho obtido pelo algoritmo em condições realistas. PALAVRAS-CHAVE:Modo deslizante, estrutura variável, observador de alto ganho, modelo de referência.

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Section: Parametrização Do Controleunclassified

“…O sinal W d (s) * d(t) cancela a perturbação de entrada conforme é mostrado na Fig. 1 (Cunha, Hsu, Costa and Lizarralde, 2003). (Hsu et al, 1994;Hsu et al, 2002)…”

Section: Parametrização Do Controleunclassified

Section: Introductionunclassified

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Controle de sistemas lineares incertos por modos deslizantes e observador de alto ganho sem peaking

Cunha

Hsu

Costa

et al. 2005

Sba Controle & Automação

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“…This method applies a floating gain to relieve the chattering problem, and the unknown uncertainties and disturbances were adaptively estimated and compensated by the updated sliding control method. Cunha et al [2] proposed an output-feedback model reference sliding mode control to solve the output tracking problem. The strategy of this method is based on an output-feedback unit vector controller to generate the sliding mode.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Model-Free Sliding Mode Control Method

Crassidis¹,

Reis²

2016

Proceedings of the 3rd International Conference of Control, Dynamic Systems, and Robotics (CDSR'16)

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-In this paper, a model-free sliding mode controller is developed and demonstrated on a second order nonlinear system. The proposed controller is based solely on state measurements and previous control inputs, thus, a system model is not required. The underlying knowledge required about the system is its order and the bounds of the input matrix, if it is non-unitary. In order to handle system uncertainties, a discontinuous term is added to the controller form and is designed using Lyapunov's stability theorem to guarantee asymptotically stability during the reaching phase of the state trajectories. The discontinuous term creates an undesirable effect i.e., chattering, which is impractical for implementation of the controller in actual system types. A time-varying smoothing boundary layer is used to eliminate chattering and is also developed in this work. Finally, the controller is tested using a nonlinear second order system with and without including sensor measurement noise effects simulating real-world effects.

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Model‐reference impedance and admittance control of linear systems

Cunha

Costa

2016

Adaptive Control & Signal

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Summary A variable structure model‐reference adaptive control (VS‐MRAC) of impedances and admittances (driving‐point (DP) functions) is proposed. Only voltage and current measurements are required to implement the controllers. The inclusion of a prefilter in the reference model allows the synthesis of quite general DP functions, even with nonminimum phase zeros and unstable poles. It is shown that the stability of the closed‐loop system depends only on the source DP function and the chosen reference model. The VS‐MRAC guarantees global exponential stability properties, robustness to parameter uncertainties, disturbances, and unmodelled dynamics. Simulation results illustrate the performance and robustness of the VS‐MRAC. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.

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Output-feedback model-reference sliding mode control of uncertain multivariable systems

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Controle de sistemas lineares incertos por modos deslizantes e observador de alto ganho sem peaking

Controle de sistemas lineares incertos por modos deslizantes e observador de alto ganho sem peaking

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Model‐reference impedance and admittance control of linear systems

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