ردیابی مقید مبتنی بر کنترل کننده پیش بین با هزینه محاسباتی کم: رویکرد برنامه ریزی پارامتری

چکیده: در این مقاله، مسئله ردیابی خروجی در سیستم­های خطی مقید با دینامیک سریع موردتوجه قرار گرفته است. فرض شده است که سیستم موردنظر دارای محدودیت­هایی بر روی بردار حالت و بردار ورودی کنترلی بوده و سیگنال مرجع دارای ماهیت تکه­ای ثابت است. بر این اساس، یک کنترل­کننده ساده مبتنی بر تحلیل عملکردی سیستم حلقه بسته به­منظور ردیابی سیگنال مرجع در حضور این محدودیت­ها ارائه شده است. سپس، امکان­پذیری و پایداری مجانبی سیستم حلقه­بسته برای روش پیشنهادی نشان داده شده است. همچنین با تطبیق روش پیشنهادی و فرمول­بندی مسئله در قالب مسئله کنترل پیش­بین، پاسخ بهینه مربوط به پارامترهای طراحی با استفاده از ابزار برنامه­ریزی چندپارامتری به­صورت صریح استخراج شده است. بر اساس تحلیل­های ارائه­شده و نتایج به­دست­آمده مشاهده می­شود که روش پیشنهادی به­ویژه در کاربردهایی که سیگنال مرجع ثابت و از قبل مشخص است، به­صورت کارآمدی قابل­اعمال است. با­این­وجود، برای کاربردهای دیگر که سیگنال مرجع از قبل معلوم و ثابت نیست نیز راهکار مشخصی ارائه و امکان­پذیری قانون کنترل تحت شرایط ساده­ای تضمین شده است.