非同期スイッチングおよび部分確率的滞在時間を持つスイッチングファジィシステムの滑らかな制御

科学分野:

• 制御システム工学
• ファジィ論理システム
• 確率過程

背景:

• スイッチングファジィシステムは、非同期モードスイッチングと遅延により、制御上の課題を提示します。
• 既存の方法では、確率的滞在時間や非同期現象を含む、実用システムの完全な複雑さを考慮できないことがよくあります。

研究 の 目的:

• 部分確率的滞在時間（PSST）スイッチング信号を伴うスイッチングファジィシステムのスムーズな制御戦略を開発すること。
• システムモードとメンバーシップ度を特定する際の測定および計算遅延によって引き起こされる非同期現象に対処すること。
• 平均二乗安定性（MSS）とロバスト性を保証する新しいアンチアシクロナス確率論的スムーズスイッチングファジィコントローラー（A2S3-FC）を提案すること。

主な方法:

• 従来のダイウェル時間および確率的スイッチング信号を含む、部分確率的滞在時間（PSST）スイッチング信号の定式化。
• 非同期現象を考慮した安定性およびロバスト性解析のための検出モードベースのリアプノフ候補の開発。
• スムーズな制御遷移のための多段階メンバーシップ度補間アプローチの実装。

主要な成果:

• 提案されたA2S3-FCは、隣接モード間の制御バンプを効果的に克服し、スムーズな遷移を保証します。
• コントローラーは、非同期スイッチング条件下で平均二乗安定性（MSS）とロバスト性を示します。
• 数値例と空中操作者の姿勢制御のシミュレーションによる検証により、コントローラーの有効性と利点が確認されます。

結論:

• A2S3-FCは、複雑なスイッチングダイナミクスを持つスイッチングファジィシステムに対して、ロバストでスムーズな制御ソリューションを提供します。
• この研究は、非同期現象と確率的滞在時間をコントローラー設計に組み込むことで、制御理論を進歩させます。
• 提案された方法は、特に空中操作者の制御などの実用的なアプリケーションにおいて、既存のアプローチと比較して優れたパフォーマンスを提供します。