This paper focuses on the problem of asymptotic stabilization for time-delay systems. To this end, a memoryless state feedback controller is proposed. Then, based on the Lyapunov method, a delay-dependent stabilization criterion is devised by taking the relationship between the terms in the Leibniz-Newton formula into account. Certain free weighting matrices are used to express this relationship and linear matrix inequalities (LMIs)-based algorithm to design the controller stabilizing the system.
We propose a result on the stabilization of nonlinear time-delay systems via the feedback linearization method. Using the predictor based control and the parametric coordinate transformation, we introduce a stabilizing controller to compensate time delay. Specifically, we present the delay-dependent stability analysis to makes the considered system stable. Also, an illustrative example is provided
Time delay inevitably exists in active control systems, and it may cause the degradation of control efficiency or instability of the systems. So time delay needs to be compensated in control design in order to eliminate its negative effect on control efficiency. Today time delay in linear systems has been more studied and some treating methods had been worked out. However, there are few treating methods for time delay in nonlinear systems. In this paper, an active controller for a nonlinear and hysteretic building structure with time delay is studied. The nonlinear and hysteretic behavior of the system is illustrated by the Bouc-Wen model. By specific transformation and augmentation of state parameters, the motion equation of the system with explicit time delay is transformed into the standard state space representation without any explicit time delay. Then the fourth-order Runge-Kutta method and instantaneous optimal control method are applied to the controller design with time delay. Finally, numerical simulations and comparisons of an eight-story building using the proposed time-delay controller are carried out. Simulation results indicate that the control performance will deteriorate if time delay is not taken into account in the control design. The simulations also prove the proposed time delay controller in this paper can not only effectively compensate time delay to get better control effectiveness, but also work well with both small and large time delay problems.
A digital controller for nonlinear time-delay system is proposed in this paper. A nonlinear time-delay system is discretized by using Taylor's discretization method. And the discretized system can be converted to a general nonlinear system. For this reason, general nonlinear controller synthesis can be applied to the discretized time-delay system. We adopted MAC controller synthesis for this study. Computer simulations are conducted to verify the performance of the proposed method. The results of simulation show good performance of the proposed controller synthesis and the proposed method is useful to control nonlinear time-delay system easily.
The major concern of networked control system is network uncertainties such as time delay and data loss. Because these uncertainties may degrade the performance of networked control system and destabilize the entire system. Therefore, the performance and the stability variation of networked control system due to network uncertainties must be considered first in designing networked control system. In particular, the stability analysis of networked control system is most important issue since time delay and data loss can make the overall systems unstable. In this paper, we present a new stability analysis method of networked control system with time delay and data loss, which is impossible in previous works. The proposed method can determine maximum time delay and allowable transmission rate that preserve stability performance of networked control system. The results of the simulation validate effectiveness of our stability analysis method.
Network uncertainties such as data loss and time delay can vary the stability property of networked control system. Therefore, these uncertainties must be considered first in designing networked control system. In this paper, we present a new stability analysis method of networked control system with data loss and time delay. The proposed method can determine maximum allowable time delay and minimum allowable transmission rate that preserves stability performance of networked control system. The results of the simulation validate effectiveness of our stability analysis method.
The pounding phenomenon in adjacent structures happens in severing earthquakes that can cause great damages. Connecting neighboring structures with active and semi-active control devices is an effective method to avoid mutual colliding between neighboring buildings. One of the most important issues in control systems is applying online control force. There will be a time delay if the prose of producing control force does not perform on time. This paper proposed a time-delay compensation method in coupled structures control, with semi-active Magnetorheological (MR) damper. This method based on Newmark's integration is adopted to mitigate the time-delay effect. In this study, Lyapunov's direct approach is employed to compute demanded voltage for MR dampers. Using Lyapunov's direct algorithm guarantees the system stability to design a controller based on feedback. Because of the strong nonlinearity of MR dampers, the equation of motion of coupled structures becomes an involved equation, and it is impossible to solve it with the common time step methods. In present paper modified Newmark-Beta integration based on the instantaneous optimal control algorithm, used to solve the involved equation. In this method, the response of a coupled system estimated base on optimal control force. Two MDOF structures with different degrees of freedom are finally considered as a numeric example. The numerical results show, the Newmark compensation is an efficient method to decrease the negative effect of time delay in coupled systems; furthermore, instantaneous optimal control algorithm can estimate the response of structures suitable.
One of the important problems which should be solved in the telecontroller control is the time delay problem. In this paper, we propose a method of solving a random time delay problem using QoS(quality of service), and we show not only how to solve an unpredictable time delay problem but also how to compute a maximum time delay that could satisfy a basic assumption of many telecontroller methods. Using our proposed method, it is find that we can offer more stable time delay in telecontroller than using TCP and UDP.
This Paper Proposes a design method of a fuzzy output feedback controller for the nonlinear systems with the unknown time- delay. Recently, Cao et ai. proposed a stabilization method for the nonlinear time-delay systems using a fuzzy controller when the time-delay is known. However, the time-delay is likely to be unknown in practical. We represent the nonlinear systems with the unknown time-delay by Takagi-Sugeno (T-5) fuzzy model and design the fuzzy observer and the parallel distributed compensation (PDC) law based on this observer. By applying Lyapunov-Krasovskii theorem to the closed-loop system, the sufficient condition for the asymptotic stability of the equilibrium Point is derived and converted into the linear matrix inequality (LMI) Problem.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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