Nonlinear control laws based on linear ones using odd functions

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The paper investigates nonlinear control laws obtained from linear one by two types of coordinate change by using odd functions. The first coordinate change consists in passing each component of the state vector through a nonlinear function, the second coordinate change is in passing the entire linear control law through a nonlinear function. To study such systems, it is proposed to represent nonlinear functions as linear ones with a nonlinear slope. Such a representation will allow using the methods of linear matrix inequalities (LMI) to study the stability of the closed-loop systems. The stability domains and the domains for the initial conditions are found, obtained as a result of a multi-step solution search procedure using LMI. It is shown that the use of the proposed nonlinear control laws makes it possible to reduce the steady-state error compared to the linear one. The simulations illustrate the theoretical conclusions.

About the authors

Igor Borisovich Furtat

Institute of Problems of Mechanical Engineering RAS

Email: cainenash@mail.ru
St.Peterburg

Pavel Aleksandrovich Gushchin

Institute of Problems of Mechanical Engineering RAS

Email: guschin.p@mail.ru
St.Peterburg

Esenia Alekseevna Kopisova

Institute of Problems of Mechanical Engineering RAS

Email: esyako@ya.ru
St.Peterburg

References

  1. 1. АНДРИЕВСКИЙ Б.Р., ФРАДКОВ А.Л. Избранные главытеории автоматического управления с примерами на языкеMATLAB. – СПб.: Наука, 2000.
  2. 2. АНТИПОВ А.С., КРАСНОВА С.А., УТКИН В.А. Синтезинвариантных нелинейных одноканальных систем слеже-ния с сигмоидальными обратными связями с обеспечениемзаданной точности слежения Большие отклонения в линей-ных системах при ненулевых начальных условиях // Автома-тика и телемеханика.
  3. 3. КРАСНОВА С.А., АНТИПОВ А.С. Иерархический син-тез сигмоидальных обобщенных моментов манипуляторав условиях неопределенности // Проблемы управления. –2016. – № 4. – С. 10–21.
  4. 4. КРАСНОВА С.А., УТКИН В.А. Каскадный синтез наблю-дателей состояния динамических систем. – М.: Наука,2006.
  5. 5. КРАСНОВА С.А., УТКИН А.В. Сигма-функция в задачахсинтеза наблюдателей состояний и возмущений // Пробле-мы управления. – 2015. – № 5. – С. 27–36.
  6. 6. ХАЛИЛ Х.К. Нелинейные системы. – М-Ижевск: НИЦ «Ре-гулярная и хаотическая динамика», Институт компьютер-ных исследований, 2009.
  7. 7. BOYD S., GHAOUI L.E., FERON E., BALAKRISHNAN V.Linear Matrix Inequalities in System and Control Theory. –Philadelphia, PA: SIAM, 1994.
  8. 8. FRIDMAN E. Introduction to Time-Delay Systems: Analysisand Control. – Springer, International Publishing, 2014.
  9. 9. NEKHOROSHIKH A.N., EFIMOV D., POLYAKOV A.,PERRUQUETTI W., FURTAT I.B., FRIDMAN E. On output-based accelerated stabilization of a chain of integrators:Implicit Lyapunov-Krasovskii functional approach // IFAC-PapersOnLine. – 2020. – Vol. 53, no. 2. – P. 5982–5987.
  10. 10. NEKHOROSHIKH, A.N., EFIMOV, D., POLYAKOV, A.,PERRUQUETTI, W., FURTAT, I.B. On finite-time stabilizationof a class of nonlinear time-delay systems: Implicit Lyapunov-Razumikhin approach // Proc. IEEE Conf. on Decision andControl, 2020. – P. 1975–1980.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».