Sliding predictive control Application to nonlinear systems

Abstract

تركز هذه الأطروحة على التحكم في الأنظمة غير الخطية المضطربة وغير المؤكدة من خلال الجمع بين متانة التحكم بالانزلاق وقدرات التنبؤ الخاصة بالتحكم التنبؤي النموذجي. من خلال معالجة تحديات اللاخطية والاضطرابات/اللايقين والقيود، يقدم العمل المنجز حلول تحكم هجينة تتسم بالمتانة والسرعة والدقة. تشمل المساهمات الرئيسية: أ) إطارًا للتحكم الانزلاقي التنبؤي يتوقع ديناميكيات الانزلاق،ب) نمط انزلاقي نهائي سريع وغير شاذ لتحقيق التقارب خلال وقت محدود،ج) استراتيجية تعتمد على أفق تنبؤي متكيف لتحقيق الكفاءة الحسابية وتحسين الأداء.تؤكد التحليلات النظرية والمحاكاة فعالية الطرق المقترحة التي ساهمت في تطوير استراتيجيات تحكم متينة ومتكيفة للأنظمة الديناميكية غير الخطية

This thesis focuses on the control of uncertain disturbed nonlinear systems by combining the robustness of sliding mode control with the predictive capabilities of model predictive control. Addressing the challenges of nonlinearity, disturbances/uncertainties, and constraints, the achieved work provides hybrid robust, fast, and accurate control solutions. The key contributions include: i) a predictive sliding mode framework that anticipates sliding dynamics, ii) a non-singular fast terminal sliding mode for finite-time convergence, and iii) an adaptive prediction horizon-based strategy for computational efficiency and performance optimization. Rigorous theoretical analysis and numerical simulations confirm the effectiveness of the proposed approaches, contributing to the development of robust and adaptive control strategies for nonlinear dynamical systems

Cette thèse se concentre sur la commande des systèmes non linéaires incertains perturbés, en combinant la robustesse de la commande par mode glissant avec la capacité d'anticipation de la commande prédictive. Face aux défis liés à la non-linéarité, aux perturbations/incertitudes, et aux contraintes, les travaux réalisés proposent des solutions de commande hybrides, robustes, rapides et précises. Les contributions majeures incluent: i) une structure prédictive à modes glissants anticipant la dynamique glissante, ii) l’intégration d’une stratégie à mode glissant terminal non singulier pour une convergence en temps fini, et iii) une stratégie de commande basée sur un horizon de prédiction adaptatif pour une meilleure efficacité computationnelle. Des analyses théoriques rigoureuses et des simulations numériques valident l’efficacité des approches proposées, qui ont contribué au développement de stratégies de commande adaptative robuste pour les systèmes dynamiques non linéaires