کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7109686 1460656 2015 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Fractional order control of the two-dimensional wave equation
ترجمه فارسی عنوان
کنترل نظم جزئی از معادله موج دو بعدی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
کنترل سیستم های حاکم بر معادله خطی دو بعدی در حوزه فضایی محدود در نظر گرفته شده و از طریق غشاهای مستطیلی ارتعاشی ارائه می شود. غشا با تجزیه مودال در یک محور فضایی و توابع انتقال بی نهایت در دیگری مدل سازی می شوند. توابع انتقال از معادلات مرتبه کسر ساخته شده اند که به عنوان تأخیر غیر خالص در نظر گرفته می شوند که نشان می دهد که امواج حرکت می کنند که شکل آن در طول حرکت تغییر می کند. غشاها در حلقه بسته کنترل می شوند تا ردیابی پروفایل موقعیت و کاهش اختلالات را کنترل کنند. حرکت در طول دو مرز مخالف است که حرکت کل حرکت موج بین آنها را کنترل می کند. الگوریتم کنترل موجب انتشار موج در محور کنترل می شود با ایجاد مرزهای غیر بازتاب فعال. علاوه بر این، تاخیر باقیمانده باقی مانده باقیمانده را با گسترش اصل کج خلقی کلاسیک جبران می کند. در نتیجه، علیرغم ابعاد بی نهایت سیستم و توابع انتقال قطعی آن، تابع انتقال حلقه بسته با یک تاخیر نظم منطقی با تأخیر زمانی خالص داده می شود. کنترل کنندگان نتیجه نیز از دستورالعمل های جزئی هستند و اجرای آنها با تقریب های اختصاص یافته به دست می آید. پایداری سیستم با کنترل کننده های تقریبی به طور رسمی با استفاده از ابزارهای قدرت سنجی مورد بررسی قرار می گیرد. الگوریتم کنترل با استفاده از چند نمونه نشان داده شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی کنترل و سیستم های مهندسی
چکیده انگلیسی
Control of systems governed by the two-dimensional linear wave equation in finite spatial domain is considered and presented through vibrating rectangular membranes. The membranes are modeled by modal decomposition in one spatial axis and infinite dimensional transfer functions in the other. The transfer functions are built of fractional order exponents, regarded as non-pure delays, which are shown to represent traveling waves whose shape changes during motion. The membranes are controlled in closed loop to achieve position profile tracking and attenuation of disturbances. The actuation is along two opposite boundaries, which controls the entire wave motion between them. The control algorithm stops the wave propagation in the control axis by creating active non-reflecting boundaries. In addition, it compensates the remaining non-pure delay by extending the classical dead time compensation principle. As a result, despite the infinite dimension of the system and its fractional order transfer functions, the closed loop transfer function is given by a rational first order lag with a pure time delay. The resulting controllers are also of fractional order and their implementation is obtained by dedicated approximations. The system stability with the approximated controllers is investigated formally using robustness tools. The control algorithm is demonstrated by means of several examples.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Automatica - Volume 59, September 2015, Pages 152-163
نویسندگان
, ,