علی راهدان - دانشجوی دکتری، گروه مهندسی برق، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
مصطفی عابدی - دانشیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

در این مقاله، طراحی همزمان کنترل پیش بین مدل و سیگنال کلیدزنی زمان اقامت ماندگار برای کلاسی از سیستم های کلیدزنی غیرخطی زمان گسسته مورد بررسی قرار می گیرد. در طرح پیشنهادی، فرض پایداری تمامی زیرسیستم ها حذف می شود. همچنین، عملکرد H∞ روش معرفی شده در برابر اغتشاشات خارجی تضمین می گردد. برای تضمین پایداری با وجود ویژگی های مذکور، یک تابع لیاپانوف چندگانه تعریف می گردد. همچنین، دو نوع تابع هزینه متفاوت شامل تابع هزینه با افق محدود برای زیرسیستم های پایدارناپذیر و تابع هزینه با افق نامحدود برای زیرسیستم های پایدارپذیر پیشنهاد گردیده است. مساله کنترل توسعه داده شده به یک مساله بهینه سازی در قالب ناتساوی های ماتریسی خطی فرمول بندی می گردد که با حل آنها بهره کنترل به دست آورده می شود. با توجه به موجود بودن محدودیت های متعدد ناشی از توابع هزینه و شرایط پایداری در ناتساوی های ماتریسی مذکور، یک توالی حل برای مساله بهینه سازی در نظر گرفته شده است که در هر مرحله تعدادی از این محدودیت ها اعمال می گردند به گونه ای که نرخ تغییرات انرژی در زیر سیستم های مختلف قابل تنظیم باشد و پایداری مجانبی کل سیستم تضمین گردد. با استفاده از رویکرد معرفی شده، جنبه های محافظه کارانه سایر طرح های پیش بین مدل که در آن ها سیگنال کلیدزنی دلخواه و تابع لیاپانوف کلیدزنی مورد استفاده قرار می گیرند، کاهش داده می شوند. در نهایت، برای اعتبارسنجی طرح پیشنهادی، یک سیستم شیمیایی توسعه داده می شود و عملکرد آن مورد ارزیابی قرار می گیرد.

سیستم کلیدزنی غیرخطی, کنترل پیش بین مدل, زمان اقامت ماندگار, تابع لیاپانوف چندگانه, زیرسیستم های پایدارناپذیر, عملکرد H∞