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Analysis of Error-Based Switched Fractional-Order Adaptive Systems: An Error Model Approach
Indexado
WoS WOS:001384365700001
Scopus SCOPUS_ID:85213417525
DOI 10.3390/FRACTALFRACT8120706
Año 2024
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Switched adaptive laws for parameter estimation have been proposed in recent years to improve the balance between control energy and system performance in adaptive schemes, which is often a big issue when using traditional integer-order or fractional-order adaptive laws in adaptive identification and control. These switched adaptive laws are represented as fractional-order differential equations whose order can switch between a number within the range (0,1) and 1. However, a general analytical framework that allows proving the boundedness of the solutions and convergence of the estimation/tracking error is not yet available, with only particular analyses for specific schemes being accessible. This paper address this issue, presenting the analysis of four error models that can appear in the field of adaptive systems when these adaptive laws are chosen. The boundedness of the solutions is proved for all cases, together with the convergence to zero of the estimation/tracking error. Additionally, sufficient conditions for parameter convergence are presented, showing that the excitation condition required for parameter convergence in the vector case is also sufficient for parameter estimation in the matrix case. A numerical example is included to show the possible advantages of using switched adaptive laws in a Model Reference Adaptive Control application. Results show that controller parameters can be found for the switched controller, enabling us to obtain an overall improvement of 7.75% with respect to the non-switched integer-order controller and 34.6% with respect to the non-switched fractional-order controller.

Revista



Revista ISSN
2504-3110

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Disciplinas de Investigación



WOS
Sin Disciplinas
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SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Aguila-Camacho, Norelys - Universidad Tecnológica Metropolitana - Chile
2 Alejandro Gallegos, Javier - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
2 Gallegos, Javier A. Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
3 Chen, Yangquan - Univ Calif Merced - Estados Unidos
School of Engineering - Estados Unidos
4 Carlos Travieso-Torres, Juan - Universidad de Santiago de Chile - Chile
4 Travieso-Torres, Juan Carlos Hombre Universidad de Santiago de Chile - Chile

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Financiamiento



Fuente
Fondef
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico
Basal Project
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo
ANID Chile

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Agradecimientos



Agradecimiento
This research was funded by ANID CHILE under grant numbers Fondecyt 1220168, Fondecyt 3230674, FONDEF IT23I0117, and Basal Project AFB230001.
This research was funded by ANID CHILE under grant numbers Fondecyt 1220168, Fondecyt 3230674, FONDEF IT23I0117, and Basal Project AFB230001.

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