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Erschienen in: Soft Computing 16/2021

05.05.2021 | Application of soft computing

A novel adaptive Runge–Kutta controller for nonlinear dynamical systems

verfasst von: Kemal Uçak

Erschienen in: Soft Computing | Ausgabe 16/2021

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Abstract

This paper introduces a new Runge–Kutta (RK) integration-based adaptive controller by considering control law as an ODE for nonlinear MIMO systems. It is aimed to derive a novel adaptive controller by regarding the control law as an ODE with limited information about control law structure. Adaptive parameters are adjusted via an RK predictive system model where Levenberg–Marquardt (LM) technique is deployed. The adjustment mechanism enables to utilize RK both in adaptive controller and system model. The performance evaluation has been delved into on Van de Vusse (VdV) system for diverse situations, and reasonable results have been acquired for introduced adaptation mechanism.

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Zurück zum Zitat Chen H, Kremling H, Allgöwer F (1995) Nonlinear predictive control of a benchmark CSTR. In: 3rd European control conference Chen H, Kremling H, Allgöwer F (1995) Nonlinear predictive control of a benchmark CSTR. In: 3rd European control conference
Zurück zum Zitat Davis PJ, Rabinowitz P (1984) Methods of numerical integration. Academic Press, LondonMATH Davis PJ, Rabinowitz P (1984) Methods of numerical integration. Academic Press, LondonMATH
Zurück zum Zitat Denai MA, Palis F, Zeghbib A (2004) ANFIS based modelling and control of non-linear systems: a tutorial. In: 2004 IEEE international conference on systems, man and cybernetics. The Hague, Netherlands Denai MA, Palis F, Zeghbib A (2004) ANFIS based modelling and control of non-linear systems: a tutorial. In: 2004 IEEE international conference on systems, man and cybernetics. The Hague, Netherlands
Zurück zum Zitat Efe MO (2011) Neural network based control. In: The industrial electronics handbook. CRC Press, London, pp 3-1–3-26 Efe MO (2011) Neural network based control. In: The industrial electronics handbook. CRC Press, London, pp 3-1–3-26
Zurück zum Zitat Engell S, Klatt KU (1993) Nonlinear control of a non-minimum-phase CSTR. In: American control conference, San Francisco Engell S, Klatt KU (1993) Nonlinear control of a non-minimum-phase CSTR. In: American control conference, San Francisco
Zurück zum Zitat Kravaris C, Niemiec M, Berber R, Brosilow CB (1998) Nonlinear model-based control of nonminimum-phase processes. In: Kravaris C, Berber R (eds) Nonlinear model based process control. Springer, Dordrecht, pp 115–142 Kravaris C, Niemiec M, Berber R, Brosilow CB (1998) Nonlinear model-based control of nonminimum-phase processes. In: Kravaris C, Berber R (eds) Nonlinear model based process control. Springer, Dordrecht, pp 115–142
Zurück zum Zitat Jørgensen JB (2007) A critical discussion of the continuous-discrete extended Kalman filter. In: European congress of chemical engineering Jørgensen JB (2007) A critical discussion of the continuous-discrete extended Kalman filter. In: European congress of chemical engineering
Zurück zum Zitat Kulikov GY, Kulikova MV (2014) Accurate state estimation in the Van der Vusse reaction. In: IEEE conference on control applications (CCA). Nice Kulikov GY, Kulikova MV (2014) Accurate state estimation in the Van der Vusse reaction. In: IEEE conference on control applications (CCA). Nice
Zurück zum Zitat Roberts CE (2010) Ordinary differential equations: applications, models and computing. CRC Press, LondonCrossRefMATH Roberts CE (2010) Ordinary differential equations: applications, models and computing. CRC Press, LondonCrossRefMATH
Zurück zum Zitat Uçak K (2019) A Runge–Kutta neural network-based control method for nonlinear MIMO systems. Soft Comput 23(17):7769–7803CrossRefMATH Uçak K (2019) A Runge–Kutta neural network-based control method for nonlinear MIMO systems. Soft Comput 23(17):7769–7803CrossRefMATH
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Metadaten
Titel
A novel adaptive Runge–Kutta controller for nonlinear dynamical systems
verfasst von
Kemal Uçak
Publikationsdatum
05.05.2021
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Soft Computing / Ausgabe 16/2021
Print ISSN: 1432-7643
Elektronische ISSN: 1433-7479
DOI
https://doi.org/10.1007/s00500-021-05792-4

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