Zeitvariierende Verzögerungskompensation für eine Klasse nichtlinearer Regelungssysteme über Netzwerke mittels H-adaptivem Fuzzy-Regler

Dieses Papier stellt einen robusten H ∞ adaptiven Fuzzy-Regler für eine Klasse unbekannter nichtlinearer Systeme über Netzwerke vor. Es gibt zwei Hauptprobleme in den vernetzten Regelungssystemen: die zeitvariierenden netzwerkinduzierten Verzögerungen und den Verlust von Datenpaketen. Die zeitvariierenden netzwerkinduzierten Verzögerungen führen zu einer Verschlechterung der Systemleistung, die über das Netzwerk gesteuert wird, und auch das System kann instabil werden. Darüber hinaus verschärft sich das Verzögerungsproblem, wenn während der Datenübertragung Paketverluste auftreten. Der vorgeschlagene Regler hat einen gefilterten Fehler, um mit den netzwerkinduzierten Verzögerungen umzugehen. Darüber hinaus ist er robust genug, um einige Paketverluste zu überwinden. Die unbekannten nichtlinearen Funktionen des Systems werden unter Verwendung von Fuzzy-Logik-Systemen approximiert. Die Robustheit des vorgeschlagenen Reglers wird erreicht, indem der adaptive Fuzzy-Regler mit der H ∞ Regelungstechnik kombiniert wird. Die Lyapunov-Stabilitätsanalyse wird verwendet, um zu beweisen, dass der vorgeschlagene Regler asymptotisch stabil ist. Die Stabilität des gesamten geschlossenen Regelkreissystems wird durch den vorgeschlagenen Regler in Anwesenheit von begrenzten externen Störungen, Datenpaketverlusten und zeitvariierenden netzwerkinduzierten Verzögerungen gewährleistet. Ein umfangreiches Beispiel eines umgekehrten Pendelsystems wird im Detail untersucht, um die Effektivität des vorgeschlagenen Reglers basierend auf der TrueTime-Toolbox mit vergleichenden Ergebnissen zu verifizieren.