توضیحات
ABSTRACT
We propose a globally convergent observer for three-state nonlinear systems verifying the uniform complete
observability condition. By constructing a time-varying differentiator, we are then able to reproduce the first and the second derivatives of the system output without imposing the boundedness of the states or the output. By exploiting the algebraic observability of the system, we show that the unmeasured states can be reproduced as nonlinear outputs of the time-varying differentiator. This new technique has several advantages over classical observer design methodologies that are basically related to the form of the system nonlinearities. It will be shown that the complete uniform observability implies the existence of globally convergent observer without major restriction on the system nonlinearities. Illustrative example is provided to demonstrates the efficiency of the proposed design.
INTRODUCTION
ONLINEAR observer design for dynamical systems has been the subject of many research papers where several approaches have been used to reconstruct the unmeasured states from input and output measurements. As it has been reported in the literature, the complexity of state estimation depends on the nature of the system nonlinearities, the kind of the input applied to the system being observed, and the form of the system output that plays a key role in the linearization of the error dynamics and its stability. The non availability of a straightforward design method for constructing an observer for a given nonlinear system has created many challenging methods of observation that are generally dependent upon state transformations, the structure of the system being observed, the form of nonlinearities, the boundedness of the system states or the Lipschitz property of the system nonlinearities. Among the most popular strategies that have been employed to build an observer, we cite errorlinearization-based algorithms , Lyapunov design procedures and sliding-mode observer design . Other challenging procedures as numerical observation methods , neural-network observation techniques , algebraic nonlinear observer design , and circlecriterion observation methods . In case where the system fails to be put in certain form of observability, high-gain observer design reveals as a robust technique that is often used to reconstruct the system states under the assumption that the vector nonlinearity is globally or locally Lipschitz, see.
چکیده
ما یک ناظر جهانی همگرا را برای سیستم های غیر خطی سه دولتی که شرایط کامل مشاهده ی یکنواخت را بررسی می کنند پیشنهاد می کنیم. با ساخت یک differentiator متغیر زمان، ما پس از آن قادر به تولید اولین و مشتقات دوم خروجی سیستم بدون تحمیل محدودیت از حالت ها و یا خروجی. با بهره گیری از مشاهده جبری سیستم، ما نشان می دهیم که حالت های غیر اندازه گیری می تواند به عنوان خروجی های غیرخطی از تمایز زمان متغیر بازتولید شود. این روش جدید دارای مزایایی بیش از روش شناسی کلاسیک طراحی ناظر است که اساسا مربوط به شکل غیر خطی سیستم است. نشان داده خواهد شد که مشاهده دقیق یکنواخت، وجود ناظر جهانی همگرا بدون محدودیت عمده در غیر خطی سیستم است. مثال نمونه ای برای نشان دادن کارآیی طرح پیشنهادی ارائه شده است.
مقدمه
طراحی ناظر ONLINEAR برای سیستم های دینامیکی موضوع بسیاری از مقالات پژوهشی است که در آن چندین روش برای بازسازی دولت های غیر اندازه گیری از اندازه گیری های ورودی و خروجی مورد استفاده قرار گرفته است. همانطور که در ادبیات گزارش شده است، پیچیدگی تخمین دولت بستگی به ماهیت غیر خطی سیستم دارد، نوع ورودی اعمال شده به سیستم مشاهده شده و شکل خروجی سیستم که نقش کلیدی در linearization از دینامیک خطا و ثبات آن. عدم وجود یک روش طراحی مستقیم برای ساخت یک ناظر برای یک سیستم غیر خطی داده شده، بسیاری از روش های چالش برانگیزی را مشاهده کرده است که عمدتا به تغییرات دولت بستگی دارد، ساختار سیستم مشاهده شده، شکل غیر خطی، محدودیت سیستم حالت ها یا ویژگی های Lipschitz از غیر خطی سیستم. در میان استراتژی های محبوب ترین که برای ساخت یک ناظر استفاده می شود، ما از الگوریتم های errorlinearization، روش های طراحی Lyapunov و طراحی ناظر کشویی استفاده می کنیم. دیگر روش های چالش انگیز به عنوان روش های مشاهده عددی، تکنیک های مشاهده شبکه عصبی، طراحی ناظر جبری غیر مشاهدلی، و روش های مشاهده دایره ای. در صورتی که سیستم نتواند در نوع خاصی از قابلیت مشاهده مشاهده شود، طراحی ناظر با توجه بالا نشان می دهد که به عنوان یک تکنیک قوی که اغلب برای بازسازی دولت های سیستم تحت فرض این که غیر خطی برداری بردار در سطح جهانی یا محلی Lipschitz دیده می شود را نشان می دهد.
Year: 2009
Publisher : IEEE
By : Salim Ibrir
File Information: English Language/ 6 Page / size: 229 KB
Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart
سال : 1388
ناشر : IEEE
کاری از : سالم ایبریر
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 6 صفحه / حجم : KB 229
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.