Saturated Switching Systems

سیستم‌های سوئیچینگ اشباع، مشکل اشباع محرک را که در همه سیستم‌های دینامیکی ذاتی است با استفاده از دو رویکرد حل می‌کند: تغییر ناپذیری مثبت که در آن کنترل‌کننده برای کار در منطقه‌ای با رفتار خطی غیراشباع طراحی شده است. و تکنیک اشباع که امکان اشباع را فراهم می کند اما ثبات مجانبی را تضمین می کند. نتایج به‌دست‌آمده از سیستم‌های خطی که در آن‌ها برای اولین بار توسعه داده شدند، به سیستم‌های سوئیچینگ با عدم قطعیت، سیستم‌های سوئیچینگ دوبعدی، سیستم‌های سوئیچینگ با پرش مارکو و سیستم‌های سوئیچینگ از نوع تاکاگی-سوگنو گسترش می‌یابند. متن تقطیر کاملا ارجاعی از نتایج به دست آمده در این زمینه در طول دهه گذشته را نشان می دهد. ابزار انتخاب شده برای تحلیل و طراحی کنترل کننده های تثبیت کننده بر اساس توابع چندگانه لیاپانوف و نابرابری های ماتریس خطی است. تمام نتایج با مثال‌های عددی و شکل‌هایی که بسیاری از آنها با استفاده از MATLAB مدل‌سازی شده‌اند نشان داده شده‌اند. سیستم‌های سوئیچینگ اشباع برای محققان دانشگاهی در سیستم‌های کنترل و متخصصانی که در هر یک از زمینه‌هایی که سیستم‌ها تحت تأثیر اشباع قرار می‌گیرند از جمله: پردازش دسته‌ای شیمیایی و دارویی، تولید (به عنوان مثال در نورد فولاد)، کنترل ترافیک هوایی، مورد توجه قرار خواهند گرفت. و صنایع خودروسازی و هوافضا.

Saturated Switching Systems treats the problem of actuator saturation, inherent in all dynamical systems by using two approaches: positive invariance in which the controller is designed to work within a region of non-saturating linear behaviour; and saturation technique which allows saturation but guarantees asymptotic stability. The results obtained are extended from the linear systems in which they were first developed to switching systems with uncertainties, 2D switching systems, switching systems with Markovian jumping and switching systems of the Takagi-Sugeno type. The text represents a thoroughly referenced distillation of results obtained in this field during the last decade. The selected tool for analysis and design of stabilizing controllers is based on multiple Lyapunov functions and linear matrix inequalities. All the results are illustrated with numerical examples and figures many of them being modelled using MATLAB®. Saturated Switching Systems will be of interest to academic researchers in control systems and to professionals working in any of the many fields where systems are affected by saturation including: chemical and pharmaceutical batch processing, manufacturing (for example in steel rolling), air-traffic control, and the automotive and aerospace industries.