| Titre : | Structural Analysis and Optimization of Nonlinear Control Systems Using Singular Value Decomposition (2006) |
| Titre original : | Analyse et Optimisation Structurales des Systèmes de Commande Non-Linéaires en Utilisant la Décomposition Singulière de Valeur |
| Auteurs : | Gwak, Kwan-Woong, Auteur ; Masada, Glenn Y., Auteur |
| Type de document : | Article : texte imprimé |
| Dans : | Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control (Vol. 127, N° 1, Mars 2005) |
| Article en page(s) : | 105-113 p. |
| Note générale : | Génie Mécanique |
| Langues : | Anglais |
| Index. décimale : | 620.1/389 |
| Tags : | System controller SVD Système linéaire non-linéaire Equivalence algébrique thermique Conception |
| Résumé : |
Structural information of a system/controller allows a designer to diagnose performance characteristics in advance and to make better choices of solution methods. Singular value decomposition (SVD) is a powerful structural analysis tool for linear systems, but it has not been applied to nonlinear systems. In this paper, SVD is used to structurally analyze and to optimally design nonlinear control systems using the linear algebraic equivalence of the nonlinear controller. Specifically, SVD is used to identify control input/output mode shapes, and the control input/output distribution patterns are analyzed using the mode shapes. Optimizing control effort and performance is achieved by truncating some mode shapes in the linear mode shape combinations. The proposed method is applied to the temperature control of a thermal system, and design guidelines are provided to overcome input-constraint-violating solutions.
L'information structurale d'un system/controller permet à un concepteur de diagnostiquer des caractéristiques d'exécution à l'avance et de faire de meilleurs choix des méthodes de solution. La décomposition singulière de valeur (SVD) est un outil structural puissant d'analyse pour les systèmes linéaires, mais lui n'a pas été appliquée aux systèmes non-linéaires. En cet article, SVD est employé pour analyser structurellement et pour concevoir de façon optimale les systèmes de commande non-linéaires en utilisant l'équivalence algébrique linéaire du contrôleur non-linéaire. Spécifiquement, SVD est employé pour identifier des formes de mode d'entrée-sortie de commande, et les modèles de distribution d'entrée-sortie de commande sont analysés en utilisant les formes de mode. L'effort et l'exécution de linéarisation de commande est réalisé en tronquant quelques formes de mode dans les combinaisons linéaires de forme de mode. La méthode proposée est appliquée à la commande de température d'un système thermique, et des directives de conception sont fournies pour surmonter entrée-contrainte-violer des solutions. |
