Control Suave de Sistemas Difusos Conmutados con Tiempo de Permanencia Parcialmente Estocástico

Área de la Ciencia:

• Ingeniería de Sistemas de Control
• Sistemas de Lógica Difusa
• Procesos Estocásticos

Sus antecedentes:

• Los sistemas difusos conmutados presentan desafíos de control debido a la conmutación de modo asíncrona y los retrasos.
• Los métodos existentes a menudo no logran tener en cuenta la complejidad total de los sistemas prácticos, incluidos los tiempos de permanencia estocásticos y los fenómenos asíncronos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia de control suave para sistemas difusos conmutados que operan bajo tiempo de permanencia parcialmente estocástico (PSST) señales de conmutación.
• Abordar fenómenos asíncronos causados por retrasos en la medición y el cálculo en la identificación de los modos del sistema y los grados de pertenencia.
• Proponer un novedoso controlador difuso conmutado suave anti-asíncrono estocástico (A2S3-FC) que garantice la estabilidad en media cuadrática (MSS) y la robustez.

Principales métodos:

• Formulación de una señal de conmutación de tiempo de permanencia parcialmente estocástico (PSST), que abarca el tiempo de permanencia convencional y las señales de conmutación estocástica.
• Desarrollo de un candidato de Lyapunov basado en el modo detectado para el análisis de estabilidad y robustez, considerando fenómenos asíncronos.
• Implementación de un enfoque de interpolación de grados de pertenencia multietapa para transiciones de control suaves.

Principales resultados:

• El A2S3-FC propuesto supera eficazmente los saltos de control entre modos adyacentes, garantizando transiciones suaves.
• El controlador demuestra estabilidad en media cuadrática (MSS) y robustez bajo condiciones de conmutación asíncrona.
• La validación a través de un ejemplo numérico y la simulación del control de actitud de un manipulador aéreo confirman la efectividad y las ventajas del controlador.

Conclusiones:

• El A2S3-FC proporciona una solución de control suave y robusta para sistemas difusos conmutados con dinámicas de conmutación complejas.
• El estudio avanza la teoría de control al incorporar fenómenos asíncronos y tiempos de permanencia estocásticos en el diseño del controlador.
• El método propuesto ofrece un rendimiento superior en comparación con los enfoques existentes, particularmente en aplicaciones prácticas como el control de manipuladores aéreos.