Diseño de control de modo deslizante de segundo orden basado en estimador para sistemas no lineales con retraso de...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería de sistemas de control
• Dinámica del sistema no lineal
• Robótica y automatización

Sus antecedentes:

• Los controladores de modo deslizante (SMC) son efectivos para sistemas no lineales, pero luchan con retrasos e incertidumbres de entrada.
• Los controladores de modo deslizante de segundo orden (SOSM) existentes se enfrentan a desafíos en el manejo de retrasos de entrada desconocidos e incertidumbres limitadas por la función.
• El carácter discontinuo de SMC complica la integración de los mecanismos de compensación por retraso.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un controlador de modo deslizante de segundo orden (SOSM) basado en estimador para sistemas no lineales inciertos con retraso de entrada desconocido.
• Abordar las limitaciones de los métodos SOSM existentes para hacer frente a retrasos de entrada desconocidos e incertidumbres relacionadas con la función.
• Asegurar la estabilidad en tiempo finito del sistema de control de circuito cerrado.

Principales métodos:

• Dinámica establecida de SOSM que incluye retraso y incertidumbres de entrada.
• Se introdujo un sistema de compensación auxiliar y un estimador de retraso de entrada mejorado basado en la optimización convexa.
• Diseñó un nuevo controlador SOSM basado en estimador utilizando una técnica de integrador de potencia y validó la estabilidad a través del análisis de Lyapunov.

Principales resultados:

• Se ha diseñado con éxito un estimador de retardo de entrada compatible con controladores discontinuos.
• Desarrolló un nuevo controlador SOSM que compensa efectivamente los retrasos de entrada desconocidos.
• Demostró la estabilidad en tiempo finito del sistema de circuito cerrado a través de un riguroso análisis de Lyapunov.
• Las simulaciones comparativas confirmaron el rendimiento superior del controlador SOSM propuesto.

Conclusiones:

• El controlador SOSM basado en estimador propuesto maneja efectivamente sistemas no lineales inciertos con retrasos de entrada desconocidos.
• El nuevo enfoque proporciona un control sólido y garantiza la estabilidad en tiempo finito.
• El método ofrece un avance significativo con respecto a las estrategias de control SOSM existentes para sistemas complejos.