Hybrides Integrator-Verstärkersystem basierte integrale Resonanzregler für negative imaginäre Systeme

แนวคิดหลัก

Ein hybrides Integrator-Verstärkersystem (HIGS) basierter integraler Resonanzregler (IRC) kann verwendet werden, um negative imaginäre (NI) Systeme zu stabilisieren. Ein HIGS-basierter IRC hat ähnliche Struktur wie ein IRC, wobei der Integrator durch ein HIGS ersetzt wird. HIGS-basierte IRCs sind selbst NI-Systeme und können zur asymptotischen Stabilisierung von NI-Systemen eingesetzt werden.

บทคัดย่อ

Der Artikel führt ein hybrides Kontrollsystem, den HIGS-basierten IRC, ein, um negative imaginäre (NI) Systeme zu stabilisieren. Ein HIGS-basierter IRC hat eine ähnliche Struktur wie ein IRC, mit dem Unterschied, dass der Integrator durch ein HIGS ersetzt wird.
Es wird gezeigt, dass ein HIGS-basierter IRC selbst ein NI-System ist. Für ein SISO-NI-System mit minimaler Realisierung wird bewiesen, dass es einen HIGS-basierten IRC gibt, so dass ihre Closed-Loop-Verbindung asymptotisch stabil ist.
Darüber hinaus wird ein proportional-integral-doppel-integraler Resonanzregler (PII2RC) und ein HIGS-basierter PII2RC vorgeschlagen. Es wird gezeigt, dass beide zur asymptotischen Stabilisierung eines NI-Systems eingesetzt werden können.
Ein Beispiel wird präsentiert, um die vorgeschlagenen Ergebnisse zu illustrieren.

สถิติ

Es gibt keine spezifischen Kennzahlen oder wichtigen Zahlen im Artikel.

คำพูด

Es gibt keine hervorstechenden Zitate im Artikel.

ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญจาก

Hybrid integrator-gain system based integral resonant controllers for negative imaginary systems

by Kanghong Shi... ที่ arxiv.org 03-25-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.15140.pdf

สอบถามเพิ่มเติม

Wie können HIGS-basierte Regler für die Regelung von MIMO-NI-Systemen erweitert werden?

Die Erweiterung von HIGS-basierten Reglern für die Regelung von MIMO-NI-Systemen kann durch die Anwendung von mehreren HIGS-Elementen realisiert werden, um die Mehrkanalregelung zu ermöglichen. Jedes HIGS-Element wird entsprechend den verschiedenen Ein- und Ausgangskanälen des MIMO-Systems konfiguriert. Durch die parallele Anordnung mehrerer HIGS-Elemente können verschiedene Eingänge des MIMO-Systems gesteuert werden, während die serielle Anordnung die Regelung der Ausgänge ermöglicht. Diese Erweiterung ermöglicht eine effektive Regelung von komplexen MIMO-NI-Systemen unter Verwendung von HIGS-basierten Reglern.

Welche Auswirkungen haben die zusätzlichen Freiheitsgrade der HIGS-Parameter im Vergleich zu linearen Integratoren auf die Regelungsperformance?

Die zusätzlichen Freiheitsgrade der HIGS-Parameter im Vergleich zu linearen Integratoren haben mehrere Auswirkungen auf die Regelungsperformance:

Flexibilität in der Parameteranpassung: Die HIGS-Parameter bieten eine größere Flexibilität bei der Feinabstimmung der Regelungsparameter, da sowohl die Integratorfrequenz als auch der Verstärkungswert unabhängig eingestellt werden können. Dies ermöglicht eine präzisere Anpassung an die Systemanforderungen.
Reduzierung von Zeitverzögerungen und Überschwingen: Durch den geringeren Phasenversatz im Vergleich zu einem reinen Integrator können HIGS-basierte Regler Zeitverzögerungen und Überschwingen reduzieren, was zu einer verbesserten Regelungsperformance führt.
Verbesserte Stabilität und Robustheit: Die zusätzlichen Freiheitsgrade der HIGS-Parameter ermöglichen eine robustere Regelung, da feinere Anpassungen an unerwartete Systemänderungen vorgenommen werden können. Dies trägt zur Stabilität des Regelkreises bei und erhöht die Robustheit gegenüber Störungen.

Wie können die Erkenntnisse aus diesem Artikel auf die Regelung nichtlinearer NI-Systeme übertragen werden?

Die Erkenntnisse aus dem Artikel können auf die Regelung nichtlinearer NI-Systeme übertragen werden, indem HIGS-Elemente als Regler eingesetzt werden, um die nichtlinearen Eigenschaften des Systems zu berücksichtigen. Durch die Verwendung von HIGS-basierten Reglern können nichtlineare Effekte wie Sättigung, Hysterese oder Nichtlinearitäten in den Systemdynamiken berücksichtigt werden. Die Flexibilität und Leistungsfähigkeit der HIGS-Elemente ermöglichen eine effektive Regelung nichtlinearer NI-Systeme und tragen zur Stabilität und Leistungsfähigkeit des Regelkreises bei.