كنترل پيش‌بين مقاوم يك كلاس از سيستم‌هاي غيرخطي گسسته

Robust Model Predictive Control for a Class of Discrete Nonlinear systems

در اين مقاله يك استراتژي كنترل پيش­بين براي مسئله پايدارسازي مقاوم يك كلاس از سيستم­هاي غيرخطي گسسته معرفي شده است. در اين كلاس، هر سيستم از دو بخش تشكيل شده است: 1- بخش خطي نامتغير با زمان، 2- انحراف اضافه ‌شونده به شكل تابعي غيرخطي و نامعين از حالت‌هاي سيستم و متغير با زمان. تنها اطلاعاتي كه از تابع انحراف در دسترس مي­باشد اين است كه محدود به يك كران درجه دوم است و بنابراين يك مجموعه محدب از عدم قطعيت­ ها را تشكيل مي­دهد. بر مبناي تئوري پايداري در MPC خطي دوگانه، شرايط كافي براي تعيين مولفه ­هاي اصلي در مسئله بهينه­ سازي MPC، يعني تابع هزينه نهايي و مجموعه قيدي نهايي، استخراج شده­اند تا با ايجاد يك سيگنال كنترل بهينه، پايداري مقاوم اين كلاس از سيستم‌هاي غيرخطي را در حضور قيدهاي حالت و ورودي تضمين كنند. در نهايت، كارآمدي استراتژي كنترلي مذكور در حالت حلقه بسته بر روي سيستم فرايندي CSTR به‌عنوان يك سيستم غيرخطي نامعين نشان داده شده است.

This paper presents a robust model predictive control scheme for a class of discrete-time nonlinear systems subject to state and input constraints. Each subsystem is composed of a nominal LTI part and an additive uncertain non-linear time-varying function which satisfies a quadratic constraint. Using the dual-mode MPC stability theory, a sufficient condition is constructed for synthesizing the MPC’s stabilizing components; i.e. the local terminal cost function and the corresponding terminal set. The proposed control approach is applied to a CSTR. Simulation results show that the proposed robust MPC scheme is quite effective and it has a remarkable performance.