طراحي كنترل‌كننده فيدبك خروجي تحمل‌پذير عيب مقاوم براي كلاسي از سيستم‌هاي كنترل تحت شبكه با در نظرگرفتن مدل جديد براي عيب عملگر

Design of robust fault-tolerant output feedback controller for a class of networked control systems considering a new actuator faults model

اين مقاله با ارائه يك مدل جديد و جامع براي عيب‌هاي عملگر، به مسئله طراحي كنترل‌كننده تحمل‌پذير عيب مقاوم براي سيستم‌هاي كنترل تحت شبكه در حضور پديده‌هاي تأخير تصادفي، عدم قطعيت‌هاي مدل و عيب‌هاي عملگر پرداخته است. به اين منظور، سيستم كنترل تحت شبكه مورد بررسي، ابتدا به شكل مناسبي در چارچوب سيستم‌هاي پرش ماركوف زمان-گسسته با احتمالات انتقال به صورت پاره‌اي نامعين مدل شده است. سپس مسئله طراحي كنترل كننده فيدبك خروجي استاتيك وابسته به مد به عنوان يك مسئله بهينه‌سازي محدب و در قالب نامساوي‌هاي ماتريسي خطي مورد مطالعه قرار گرفته است. شايان ذكر است كه كنترل‌كننده طراحي‌شده پايداري تصادفي سيستم را در حضور عدم‌قطعيت‌ها و عيب‌هاي عملگرها تضمين مي‌كند. در نهايت ضمن تأييد مباحث تئوري، كارايي و برتري روش مذكور، از طريق شبيه‌سازي‌هاي عددي نشان داده شده است.

This paper aims to present a novel and comprehensive model for actuator faults to address the problem of robust fault-tolerant controller design for networked control systems (NCSs) in the presence of phenomena such as random delays, model uncertainties, and actuator faults. For this purpose, firstly, the NCS has been appropriately modeled as discrete-time Markovian jump systems (MJSs) with partly-unknown transition probabilities. Then, the problem of mode-dependent static output feedback controller design has been studied not only as a convex optimization problem but also in the form of linear matrix inequalities (LMIs). Notably, the designed controller guaranteesthe stochastic stability of the closed-loop system in the presence of actuator faults and uncertainties. Finally, through numerical simulations, the theoretical results of this study are proved, and it has been shown that this method is more efficient and superior than other methods.