Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.13087/811
Title: Decentralized time-delay controllers for time-delay systems
Other Titles: Zaman gecikmeli sistemler için zaman gecikmeli merkezi olmayan denetleyiciler
Authors: İftar, Altuğ
Erol, Hüseyin Ersin
Keywords: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği
Electrical and Electronics Engineering
Geri beslemeli kontrol
Feedback control
Issue Date: 2020
Publisher: Eskişehir Teknik Üniversitesi
Abstract: Doğrusal zamanla değişmeyen gecikmeli diferansiyel-cebirsel denklem sistemlerinin, merkezi olmayan sonlu boyutlu veya geri-tipli zaman gecikmeli denetleyiciler ile kararlılaştırılması bu tezin amacı içerisinde ele alınmıştır. Bu kapsamda, ele alınan türde sistemlerin yapısal olarak kısıtlı geri-tipli zaman gecikmeli denetleyiciler ile kararlılaştırılabilirliği incelenmiştir. Merkezi olmayan sabit mod kavramı, merkezi olmayan denetleyiciler yoluyla geri beslemeli kararlılaştırılabilirliğin ve istenilen performans kriterlerinin sağlanılabilirliğin belirlemede oldukça önemlidir. Ancak, bir sistemin sabit modu olmamasına rağmen, modlarının bazıları sabit olmaya çok yakın olabilirken, bu modları karmaşık düzlemin istenen bölgelerine yerleştirmek için yüksek miktarda denetim enerjisine ihtiyaç duyulabilmektedir. Dolayısıyla, yaklaşık sabit modlar olarak adlandırılan bu tür modları nitelendirmek önemlidir. Bu modlar hakkında nicel bilgi sağlamak için, modların hareketliliğine dayalı bir ölçüt önerilmiştir. Önerilen ölçütü analitik olarak karşılaştırabilmek amacıyla kullanımı yaygın nicel ölçütlerden bazıları dikkate alınan türde sistemlere genişletilmiştir. Önerilen ölçüt, birden çok zaman gecikmesine izin verirken, diğer bazı kullanımı yaygın ölçütlerde olduğu gibi, çok girişli-çok çıkışlı sistemler için ek genişletmeler veya ön hazırlık gerektirmemektedir. Bu nedenle, bu ölçüt ile niteleme, genel olarak, daha az hesaplama yükü gerektirirken, denetleyici eforu hakkında ele alınan diğer ölçütlere göre daha açık bilgi sağlayabilmektedir. Ele alınan sistemler için merkezi/merkezi olmayan geri-tipli zaman gecikmeli denetleyiciler tasarlayan özgün bir algoritma sunulmuştur. Zaman gecikmeleri üzerindeki küçük değişimlerin etkisi, bu tür değişimlere karşı kararlılığın gürbüzlüğünü sağlamak için göz önüne alınmıştır. Önerilen yaklaşım, merkezi olmayan denetleyicilerin, sabit olmayan en sağdaki modların hareketliliğine göre belirlenecek bir sıralama ile tasarlanmasına dayanmaktadır. Ayrıca, önerilen yaklaşım, her bir denetleyicinin tasarımı sırasında bir temel denetleyici eforu hedefleyebilir. Bu şekilde, sistemin kararlı kılınması için gerekli çaba yerel denetleyiciler arasında dağıtılabilir. Kararlılaştırmanın yanı sıra, kararlılığı sağladıktan sonra temel performans gereksinimlerini karşılamak için baskın modların atanmasına izin verecek bir merkezi yaklaşım da önerilmiştir.
Stabilization of linear time-invariant systems of delay differential-algebraic equations by linear time-invariant decentralized finite-dimensional or retarded time-delay output feedback controllers is considered in the objective of this dissertation. In this context, the stabilizability of considered type of systems by structurally constrained retarded time-delay controllers is analyzed. The concept of decentralized fixed mode is crucial in determining the feedback stabilizability and the feasibility of the desired performance criteria by means of the decentralized controllers. However, although a system has no fixed modes, some of its modes may be very close to being fixed where a high amount of control energy may be required to move these modes to desirable regions of the complex plane. It is thus important to characterize these modes, which are called approximate fixed modes. To provide quantitative information about these modes, a measure is proposed, based on the mobility of the modes. Some of the commonly used quantitative measures have been expanded to the considered type of systems to analytically compare the proposed measure. The proposed measure allows multiple time-delays and does not require additional expansions or preliminaries for multi-input multi-output systems, like some other commonly used measures. Thus, characterization with this measure, in general, requires less computational load while it can provide more explicit information about the controller effort than the other considered measures. A novel algorithm is presented to design centralized/decentralized retarded time-delay controllers for the considered type of systems. The effect of small time-delay perturbations is taken into account to ensure the robustness of stability against such perturbations. The proposed approach is based on the design of decentralized controllers with a sequence to be determined according to the mobility of the non-fixed rightmost modes. Also, the proposed approach can target a base controller effort during the design of each controller. In this way, the effort required to stabilize the system can be distributed between the local controllers. Next to the stabilization, a centralized approach has been proposed that can allow the assignment of dominant modes to meet basic performance requirements after ensuring stability.
URI: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=fl0Kw4p1rmMDotyKRdYv1A5GK7CVKeolY_ieFE7biZG_Nk6DZ8K4XIfUUUZV3F85
https://hdl.handle.net/20.500.13087/811
Appears in Collections:Tez Koleksiyonu

Show full item record

CORE Recommender

Page view(s)

38
checked on Oct 3, 2022

Google ScholarTM

Check


Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.