NGHIÊN CỨU VÀ ÁP DỤNG THUẬT TOÁN XẤP XỈ CHUẨN HANKEL  TỐI ƯU ĐỂ GIẢM BẬC CHO HỆ MIMO BẬC CAO

Nguyễn Thị Thu Hiền; Nguyễn Thanh Tùng; Nguyễn Thùy Dung

doi:10.34238/tnu-jst.7820

NGHIÊN CỨU VÀ ÁP DỤNG THUẬT TOÁN XẤP XỈ CHUẨN HANKEL TỐI ƯU ĐỂ GIẢM BẬC CHO HỆ MIMO BẬC CAO

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 24/04/23 Ngày hoàn thiện: 25/05/23 Ngày đăng: 25/05/23

Các tác giả

1. Nguyễn Thị Thu Hiền , Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông – ĐH Thái Nguyên
2. Nguyễn Thanh Tùng, Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông – ĐH Thái Nguyên
3. Nguyễn Thùy Dung, Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông – ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Thuật toán Xấp xỉ chuẩn Hakel tối ưu (OHkNA) đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm bậc của các hệ Đa đầu vào-Đa đầu ra (MIMO). Việc giảm bậc của hệ thống bằng OHkNA giúp đơn giản hóa thiết kế và tăng hiệu suất của hệ thống. Một trong những ưu điểm của OHkNA là khả năng đạt được sự cân bằng tốt giữa việc giảm bậc hệ thống và bảo tồn các đặc điểm quan trọng của nó. Để xác nhận tính hiệu quả của OHkNA, chúng tôi đã nghiên cứu và áp dụng thuật toán này vào một hệ MIMO 4 đầu vào, 4 đầu ra bậc 14 và phân tích kết quả mô phỏng. Kết quả cho thấy hệ thống giảm bậc xuống 8 và cho thấy phản hồi tốt cả ở miền thời gian và tần số. Ngoài ra, sai số giảm bậc rất nhỏ, cho thấy thuật toán OHkNA là một phương pháp hiệu quả để giảm bậc của hệ MIMO. Tổng thể, khả năng giảm bậc của hệ MIMO của thuật toán OHkNA trong khi vẫn giữ được hiệu suất hệ thống khiến nó trở thành một công cụ quý giá trong lĩnh vực kỹ thuật điều khiển, xử lý tín hiệu, mô phỏng và hệ thống truyền thông.

Từ khóa

Chuẩn Hankel; Thuật toán xấp xỉ chuẩn Hankel tối ưu; Hệ thống bậc cao; Giảm bậc mô hình; Hệ thống đa đầu vào-đa đầu ra bậc cao

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] M. G. Safonov and R. Y. Chiang, "A Schur method for balanced-truncation model reduction," in IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 34, no. 7, pp. 729-733, July 1989, doi: 10.1109/9.29399.

[2] Safiullah, Y. K. Gupta, and B. S. Prajapati, "Reduced Order Modeling Using Singular Perturbation Method," 2018 International Conference on Power Energy, Environment and Intelligent Control (PEEIC), Greater Noida, India, 2018, pp. 6-9.

[3] P. Benner, S. Grivet-Talocia, A. Quarteroni, G. Rozza, W. Schilders, and L. M. Silveira, System- and Data-Driven Methods and Algorithms, Berlin, Boston: De Gruyter, 2021.

[4] N. Singh, "Reduction of linear dynamic systems using hankel norm approximation," Control and Intelligent Systems, vol. 41, pp. 201-2265, 2013.

[5] Z. Kemin, “Frequency weighted L∞ norm and optimal Hankel norm model reduction,” IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 40, pp. 1687–1699, 1995.

[6] R. S. Sanchez-Pena and M. Sznaier, Robust systems: Theory and Applications, Canada: John Wiley & Sons, Inc., 1998.

[7] B. N. Datta, Numerical methods for linear control systems, California: Academic Press, 2004.

[8] K. Glover, “All Optimal Hankel Norm Approximation of Linear Multivariable Systems, and Their L_∝-error Bounds,” Int. J. Control, vol. 39, no. 6, pp. 1145-1193, 1984.

[6] M. G. Safonov, R. Y. Chiang, and D. J. N. Limebeer, “Optimal Hankel Model Reduction for Nonminimal Systems,” IEEE Trans. on Automat. Contr., vol. 35, no. 4, pp. 496-502, April 1990.

[10] J. -S. Kim, J. -Y. Park, Y. -J. Kim, and O. Gomis-Bellmunt, "Decentralized Robust Frequency Regulation of Multi-terminal HVDC-linked Grids," in IEEE Transactions on Power Systems, vol.4, pp. 1 – 13, 2022.

[11] S. Pandey, R. S. Yadav, S. K. Chaudhary, K. G. Upadhyay, and S. P. Singh, "Hankel norm approximation of a highly unstable system," in 5th IEEE Uttar Pradesh Section International Conference on Electrical, Electronics and Computer Engineering (UPCON), Gorakhpur, India, 2018, pp. 1-5.

[12] M. Imran, M. Imran, and M. I. Ahmad, "Development of Frequency Weighted Model Order Reduction Techniques for Discrete-Time One-Dimensional and Two-Dimensional Linear Systems With Error Bounds," in IEEE Access, vol. 10, pp. 15096-15117, 2022.

[13] S. Gehlaut and D. Kumar, "Reduced-Order Modelling based Power Control of Pressurized Heavy Water Reactor," in IEEE Students Conference on Engineering and Systems (SCES), Prayagraj, India, 2022, pp. 1-5.

[14] T. Guo, H. Guo, C. Luo, L. Miao, and L. Huang, "Robust Control of Bidirectional Power Converter in an AC/DC Hybrid Microgrid Based on the H∞ Tracking Problem," in 4th International Conference on Power and Energy Technology (ICPET), Beijing, China, 2022, pp. 559-564.

[15] S. Sen and V. Kumar, "Assessment of Various MOR Techniques on an Inverter-Based Microgrid Model," in 14th IEEE India Council International Conference (INDICON), 2017, pp. 1-6.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.7820

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ