کنترل
سال:1398 | دوره:13 | شماره:3 |تعداد مقالات:7

در این مقاله مساله بهینه سازی مسیر حرکت ناظر در ردیابی مکان اهداف متحرک سطحی با اندازه گیری زاویه سمت به تنهایی مطالعه می شود. عملکرد ردیابی هدف با زاویه سمت به تنهایی، به میزان رویت پذیری موقعیت اهداف در مسیرحرکتی ناظر/هدف یا مانور بهینه ناظر وابسته است. بدین منظور معیار بهینگی مستقل از تخمین گر هدف، بیشینه دترمینان باند پایین ماتریس اطلاعات فیشر انتخاب می-شود. ابتدا مدل سازی مساله کنترل بهینه مسیر رویت گر به روش چند جمله ای متعامد چبی شف انجام می شود. سپس با بهینه سازی مستقیم عددی، قانون کنترل برای حرکت رویت گر مستقل از شرایط اولیه بدست می آید. مزایای مدل سازی پیشنهادی بیشینه کردن رویت-پذیری کل زمان مانور، محاسبه قانون کنترل در زمان شروع مانور و انعطاف بالا در اعمال محدودیت های مسیر حرکت ناظر می باشد. کارایی روش ارائه شده توسط شبیه سازی با روش مونت کارلو با روش های مرسوم بهینه سازی مسیر به طور جامع مقایسه می گردد. همچنین عملکرد در سناریوهای مختلف برای ردیابی اهداف دور، نزدیک، متحرک و ساکن ارزیابی شده و قابل اعتماد بودن آن بررسی می شود. این روش در مساله کاربردی ردیابی یک شناور سطحی توسط زیردریایی با استفاده از سونار نیز استفاده می شود.

این مقاله به ارائه روش جدیدی جهت تخمین و توسعه ناحیه جذب سیستم های قطعه ای آفاین دوبعدی زمان-پیوسته پرداخته است. تاکنون برای تخمین و توسعه ناحیه جذب سیستم های قطعه ای آفاین زمان-پیوسته از توابع لیاپانوف پیوسته گوناگونی استفاده شده است. در روش پیشنهادی، در قالب نگاهی نو و به کمک تابع لیاپانوف قطعه ای مجذوری ناپیوسته، ناحیه جذب سیستم حول مبدا مختصات با طراحی کنترل کننده فیدبک حالت توسعه می یابد. در این مقاله نشان داده می شود که شرط پیوستگی تابع لیاپانوف بر روی مرز سلول ها، محافظه-کاری تخمین ناحیه جذب سیستم را افزایش می دهد و تصحیح این شرط، قابلیت جستجوی قدرتمندتری را به الگوریتم تخمین ناحیه جذب می بخشد. نتایج شبیه سازی گویای برتری روش پیشنهادی نسبت به روش مبتنی بر تابع لیاپانوف پیوسته است به نحوی که با استفاده از این روش، ناحیه جذب بزرگتری نسبت به روش پیوسته متناظرش بدست آمده است.

پس از ارائه دستگاه کینکت، محصول شرکت مایکروسافت گزارشهای بسیاری از کاربرد این دستگاه در تشخیص حالت دست و انگشتان منتشر شده-است. در بیشتر این کاربرد ها اطلاعات ژرفا تنها برای جداسازی تصویر دست از پس زمینه استفاده شده و پردازش اصلی بر روی تصاویر ویدیویی و در فضای دو بعدی انجام شده است. در این مقاله روشی ارائه می شود که اطلاعات ژرفا نقش پر رنگ تری در پردارش دارند. با کمک روش آستانه گذاری مبتنی بر ژرفا، ابتدا قالب دست شخص در فضای سه بعدی استخراج می شود. سپس در فضای سه بعدی، راستای عمود برکف دست پیدا شده و با استفاده از ماتریسهای دوران و انتقال، این راستا با راستای دوربین همسو می شود. به این ترتیب دورانهای دست حول محورهای پیچ و یاو از تصویر حذف شده و با استفاده از ماتریس انتقال، تصویر دست در فاصله مشخصی از دوربین قرار می گیرد. در مرحله بعد، از دو ابزار تبدیل موجک و یک توصیفگر جدید به نام توصیفگر دایروی که در این سیستم معرفی شده است برای استخراج ویژگی ها استفاده می شود. یک شبکه های عصبی، غربالگری اولیه را در ویژگی های استخراج شده توسط تبدیل موجک انجام داده و سپس توصیفگر دایروی با استفاده از ماشین بردار پشتیبان بازشناسی حرف موردنظر را به اتمام می رساند. در آزمایشهای عملی با کمک اطلاعات برخط سنسور کینکت دقت شناسایی حروف الفبای فارسی %7/96 و تاخیر 2 ثانیه برای هر علامت بدست آمده است.

در این مقاله معیارهایی برای بررسی پایداری سیستم های غیرخطی هایبرید دارای تاخیر زمانی توصیف شده با معادلات دیفرانسیل فازی ضربه ای ارائه می گردد. ابتدا قضیه مقایسه سیستم دیفرانسیل فازی با سیستم دیفرانسیل معمولی در N بعد بر اساس مفهوم غیرنزولی شبه یکنوای فوقانی بیان می گردد. در اینجا برای تحلیل پایداری سیستم های دینامیکی فازی، توابع شبه لیاپانوف برداری تعریف می گردند. سپس با استفاده از این توابع به همراه قضیه مقایسه جدید برخی قضایا برای بررسی انواع مفاهیم پایداری (پایداری نهایی، پایداری مجانبی، پایداری قوی و پایداری یکنواخت) برای سیستم دیفرانسیل فازی هایبرید ضربه ای دارای تاخیر مطرح می شوند. علاوه بر آن، قضایای پایداری کاربردی بر حسب دو معیار ارائه شده و به اثبات می رسند. در انتها مثالی دوبعدی برای نحوه بکارگیری قضایای پایداری مطرح و پایداری یک سیستم دیفرانسیل فازی دارای تاخیر بررسی می گردد. در نهایت با مثالی عملی در حوزه پزشکی، پلی بین مبانی ریاضی تحقیق و کاربرد عملی پژوهش تبیین می کنیم.

در این مقاله یک کنترل کننده ترکیبی ANFIS+PID برای کنترل یک بازوی ربات شش درجه آزادی طراحی شده و همگرایی خطای آن نیز مورد بررسی قرار گرفته است. از جمله مزایای این ترکیب جدید نسبت به ساختار ANFIS معمول، قابلیت فرموله کردن و تخمین عدم قطعیت ها و اغتشاشات سیستم به همراه دینامیک های سیستم و حذف آن می باشد. بعلاوه با این ترکیب جدید می توانیم همگرایی به صفر خطای سیستم بازوی ربات تحت کنترل پیشنهادی را بررسی کرده و به اثبات برسانیم، که در ساختار ANFIS معمولی این امکان وجود ندارد. این کنترل کننده پیشنهادی از ترکیب موازی یک شبکه ANFIS معمولی با یک کنترل کننده خطی PID بوجود آمده و بطور موفقیت آمیزی برای کنترل یک سیستم بازوی ربات شش درجه آزادی بکار برده می شود. هم چنین با استفاده از قضیه شبه لیاپانوف (لم باربالات)، همگرایی به صفر خطای سیستم تحت کنترل، با وجود عدم قطعیت ها و اغتشاشات خارجی سیستم به اثبات می رسد.

این مقاله به بررسی طراحی یک کنترل کننده خطی تصادفی برای مدل نامعین تعلیق خودرو می پردازد. برای سیستم یک چهارم خودرو که پارامترهای میرایی و سختی آن متاثر از اغتشاشات تصادفی است مدل تصادفی ایتو به دست آمده است. به منظور مقابله با عدم قطعیت مدل، قانون کنترلی بهینه تصادفی با استفاده از معادلات تصادفی همیلتون-جاکوبی-بلمن استخراج شده است. در ادامه با استفاده از لم ایتو و تعمیم تصادفی پایداری لیاپانوف، پایداری تصادفی سیستم حلقه بسته اثبات می شود. کنترل کننده تصادفی طراحی شده، برای فرم کلی سیستم های نامعین ایتو که در آن نویزهای سفید گوسی مستقل در چندین کانال روی پارامترهای سیستم تاثیر می گذارند، استخراج شده است که در ادامه بر روی مدل تصادفی تعلیق خودرو پیاده سازی می شود. همچنین در این مقاله نشان خواهیم داد قانون استقلال طراحی رویتگر از کنترل کننده برای چنین سیستم های نامعینی که نویز در پارامترها ضرب می شود برقرار نخواهد بود. در نتیجه تمهیدی جهت طراحی رویتگر خطی برای این سیستم ها با استفاده از معادلات سیستم افزونه به دست آمده است. در نهایت نتایج شبیه سازی های عددی جهت صحه گذاری بر کارآمدی روش ارائه شده آورده شده است.

هدف از این مقاله ارائه ی یک روش جدید برای کنترل کلاسی از سیستم های پارامتر متغیر از طریق کنترل رویتگر بازه ای می باشد. رویتگرهای بازه ای برای سیستم های دارای نامعینی کاربرد دارند و به جای تخمین حالت ها، کران هایی را برای آنها تعیین می کنند. نشان داده شده است که اگر بتوان با طراحی ورودی های کنترلی مناسب کران های رویتگر بازه ای را کنترل نمود، با همان ورودی های کنترلی حالت های سیستم نیز کنترل می شوند. در این راستا ابتدا یک رویتگر بازه ای مناسب برای سیستم پارامتر متغیر طراحی می شود و شرایط لازم برای یکنواخت بودن معادله ی دینامیکی شامل کران های پایین و بالای خطا ارائه می گردد. سپس برای پایدارسازی سیستم، کنترل کننده ی جدیدی برای رویتگر بازه ای طراحی می گردد تا کران های روی حالت ها را پایدار سازد و در نتیجه حالت های سیستم نیز پایدار شوند. کنترل کننده ی پیشنهادی مبتنی بر روش کنترل مد لغزشی تطبیقی می باشد که برای مقابله با تغییرات بعضی از پارامترهای رویتگر بازه ای و کاهش اثرات اغتشاشات موجود در سیستم استفاده می شود. با انتخاب یک تابع لیاپانف مناسب شرایط پایداری و محدوده ی پایداری رویتگر تعیین می شود. نتایج شبیه سازی این روش برای یک سیستم نمونه نشان دهنده کارایی روش پیشنهادی است.