Effect of Integral Feedback on a Class of Uncertain Nonlinear Systems: Stability and Induced Limit Cycles
Effect of Integral Feedback on a Class of Uncertain Nonlinear Systems: Stability and Induced Limit Cycles
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积分反馈对一类不确定非线性系统的影响：稳定性和诱发极限环
DOI：
10.1115/1.4037837
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Das, Tuhin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Abeysiriwardena, Singith;Das, Tuhin
在目前的工作中解决的理论问题涉及一类不确定非线性系统的积分反馈的效果。这个问题的有趣的方面出现作为一个结果的瞬态约束相结合的存在参数的不确定性和一个未知的非线性。动力问题是与超级电容器混合的固体氧化物燃料电池（SOFC）中负载跟踪的荷电状态（SOC）控制策略。在不存在参数不确定性的情况下，如果未知的非线性是一个被动的无记忆函数，我们以前的工作建立了平衡的渐近稳定性。与此相反，本文解决了现实的情况下，参数的不确定性。在这里，积分反馈/参数自适应的方法，以纳入鲁棒性。积分作用，这将导致一个高阶系统，施加进一步的限制，保证渐近稳定的非线性。此外，它诱导一个极限环行为在其他条件下。该系统作为一个Lure问题进行研究，从而产生一个稳定性准则。随后，描述函数法给出了半波对称周期解（诱导极限环）的必要条件。
The theoretical problem addressed in the present work involves the effect of integral feedback on a class of uncertain nonlinear systems. The intriguing aspects of the problem arise as a result of transient constraints combined with the presence of parametric uncertainty and an unknown nonlinearity. The motivational problem was the state-of-charge (SOC) control strategy for load-following in solid oxide fuel cells (SOFCs) hybridized with an ultracapacitor. In the absence of parametric uncertainty, our prior work established asymptotic stability of the equilibrium if the unknown nonlinearity is a passive memoryless function. In contrast, this paper addresses the realistic scenario with parametric uncertainty. Here, an integral feedback/parameter adaption approach is taken to incorporate robustness. The integral action, which results in a higher-order system, imposes further restriction on the nonlinearity for guaranteeing asymptotic stability. Furthermore, it induces a limit cycle behavior under additional conditions. The system is studied as a Lure problem, which yields a stability criterion. Subsequently, the describing function method yields a necessary condition for half-wave symmetric periodic solution (induced limit cycle).
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