کنترل
سال:1394 | دوره:9 | شماره:3 |تعداد مقالات:6

این پژوهش، به ارائه ساختار کنترلی جدیدی با عنوان کنترل کننده فازی مدل مرجع بر پایه فیدبک حالت با کنترل انتگرال اختصاص یافته است. اگرچه یکی از روشهای کنترلی مناسب استفاده از روش فیدبک حالت می باشد اما، این روش دارای دو مشکل اساسی است. نخست اینکه این روش دارای عملکرد نامناسبی در حضور اغتشاشات می باشد که برای چیره شدن بر این مشکل، استفاده از کنترل انتگرال به همراه فیدبک حالت می تواند روش موثری واقع گردد. کنترل کننده کلاسیک فیدبک حالت با کنترل انتگرال، روشی موثر جهت کنترل سیستم های خطی و یا سیستم های با پیچیدگی کمتر می باشد که این مورد نیز به عنوان مشکل دیگر روش فیدبک حالت مطرح می شود. از آنجایی که بسیاری از سیستم های تحت کنترل، غیرخطی و در معرض عدم قطعیت می باشند، بنابراین استفاده از روش های کنترلی که بتواند برای کنترل این گونه از سیستم ها مثمر ثمر باشد، ضروری است. به همین دلیل در این مقاله، کنترل کننده جدید فازی مدل مرجع بر پایه فیدبک حالت با کنترل انتگرال پیشنهاد می شود. در روش کنترلی پیشنهادی، در ابتدا سیستم غیرخطی تحت کنترل با استفاده از سیستم فازی تاکاگی- سوگنو مدل می شود و سپس روش کنترلی پیشنهادی بحث می-گردد. کنترل کننده ارائه شده، به کلاس گسترده ای از سیستم های غیرخطی در معرض اغتشاش قابل اعمال می باشد. نتایج شبیه سازی که برای کنترل سیستم های غیرخطی پاندول معکوس، تعلیق مغناطیسی و مدار چوآ به کار گرفته شده اند، دقت بالا و عملکرد مناسب کنترل کننده ارائه شده را تصدیق می کند.

در اغلب فرایندهای روانی-زیستی، درجه بالایی از رفتارهای غیر خطی و دینامیکهای پیچیده، ثبت و گزارش شده اند که برخاسته از تعاملات میان تعداد بسیار زیادی از زیر سیستمها و فرایندها – با رفتارهای بعضا ناشناخته هستند. قطع پوآنکاره یکی از ابزارهای مهم است که در تحلیل این دسته از سیستمها و حتی کنترل سیستمهای غیرخطی از جمله سیستمهای آشوبگونه و دارای عدم قطعیت استفاده میشود. با وجود اینکه مدت زیادی از مطرح شدن قطع پوآنکاره میگذرد، اما هنوز مراحل مختلف آن به صورت هنری و هیوریستیک انجام میشود. هنوز ، امکان آموزش ماشین بر اساس قطع پوآنکاره وجود ندارد و علت نیز ساختیافته نبودن روش اعمال آن و مشکلاتی از قبیل نامعین بودن ساختار و پارامترهای مدلی است که بتوان به طور عام به این روش نسبت داد. در این مقاله ابتدا مراحل مدلسازی با استفاده از قطع پوآنکاره را تبیین شده، سپس با تکیه بر رخدادهای به وقوع پیوسته مفهوم اطلاعات و نسبینگری، با استفاده از قطع پوآنکاره و نگرش اطلاعاتی به تشخیص تغییرات الگوی مغزی در کودکان مبتلا به اختلال اتیسم خواهیم پرداخت. اختلالات طیف اتیسم (ASD) شرایطی از تکامل عصبی است که با نقص در ارتباطات و تعاملات اجتماعی و وجود الگوهای تکراری در رفتار، علایق و فعالیتها شناخته می شود که به اختصار اتیسم نامیده میشود و علت توجه به اختلال اتیسم نیز اعتقاد ما بر اطلاعاتی بودن منشاء این اختلال است به عبارت دیگر مشکل اصلی در اختلال طیف اتیسم ناشی از شبکه های ارتباطی موجود در مغز است که با گذشت زمان میتواند منجر به مشکلات ثانویه گردد. در این تحقیق نوع جدیدی از بازنمایی به نام بازنمایی مکمل توسعه یافته معرفی شده است. خصوصیت اصلی این بازنمایی توجه ویژه به فاز سیگنال به عنوان اطلاعات نهفته در سیگنال و بی تاثیر بودن انرژی در آن است. کلیه مفاهیم جدید معرفی شده برروی سیگنال الکتروانسفالوگرافی کودکان مبتلا به اختلال اتیسم پیاده سازی شده است. ثبت سیگنال الکتروانسفالوگرافی در کودکان مبتلا به اختلال اتیسم همواره یکی از مشکلات اصلی متخصصان است و پیاده سازیهای مقاله برروی 45 مورد شامل 30 نفر کودک اتیسمی و 15 نفر کودک سالم در رنج سنی 3 تا 10 سال، در سه وضعیت حین خواب، ثبت چشم باز و ثبت جدیدی مبتنی بر دینامیک مغز انجام شده است که ثبت نوع سوم بر اساس پرتکل پیشنهادی توسط نویسندگان است و مشکلات ثبتهای دیگر برای این کودکان را ندارد. نتایج بدست آمده حاکی از حضور الگوی دینامیکی مشترک در اختلال اتیسم است که کاملا متفاوت با دینامیک سالم میباشد. این تغییر الگو در قالب 16 ویژگی کیفی جدید، معرفی شده است که این ویژگیها به انرژی سیگنال الکتروانسفالوگرافی وابسته نمی باشند بلکه به چیدمان نقاط قطع بر مقطع پوآنکاره (که آن را رخداد مینامیم) بستگی دارند.

در این مقاله کنترل کننده مد لغزشی ترمینال انتگرالی هوشمند با یک سطح لغزشی جدید مبتنی بر سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی، برای کنترل آشوب پیشنهاد می گردد. ابتدا برای یک کلاس از سیستم‏های دارای آشوب با نامعینی و اغتشاش یک کنترل‏کننده مبتنی بر کنترل مد لغزشی ترمینال بر اساس تئوری لیاپانوف با یک سطح لغزش جدید طراحی می‏گردد. سطح لغزش پیشنهادشده در این روش، ترکیبی از سطح لغزش مد لغزشی ترمینال متداول و انتگرال تابعی غیرخطی از حالات سیستم است و هدف از انتخاب آن، داشتن سرعت پاسخ مناسب و رفع چترینگ در کنار مقاومت در برابر اغتشاشات خارجی است. سپس با فرض این‏که قسمتی از دینامیک سیستم نامعلوم ‏باشد و فقط بخشی از اطلاعات ورودی- خروجی آن در دسترس است، از سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی برای تقریب دینامیک نامعلوم سیستم براساس داده‏های ورودی- خروجی استفاده می‏گردد. به منظور بهبود عملکرد روش پیشنهادی، از الگوریتم زنبور عسل جهت انتخاب ضرایب کنترل کننده مد لغزشی ترمینال انتگرالی استفاده می‏گردد. نتایج شبیه سازی نشان دهنده کارایی این کنترل‏کننده از لحاظ سرعت مناسب، حذف چترینگ، پاسخ گذرای مطلوب و عملکرد قابل قبول در مواجهه با عدم قطعیت های موجود در مدل سیستم می باشد.

هدف از این مقاله طراحی یک زیرسیستم تعیین وضعیت تحمل پذیر عیب برای یک ماهواره سه محوره میباشد. برای این منظور فرض شده است که تنها داده-های حسگرهای خورشید و میدان مغناطیسی در دسترس هستند. با استفاده از الگوریتم طراحی شده میخواهیم یک عملیات پیوسته و مطمئن را برای محاسبه زوایای اویلر علیرغم رخداد عیب در حسگرهای فوق داشته باشیم. به عبارت دیگر دارای قابلیت تعیین حسگر معیوب و حذف خودکار دادههای معیوب از فرایند تعیین وضعیت را داشته باشد. راه حل پیشنهادی در این مقاله یک راهکار مستقل از مدل نوین می یاشد که بر مبنای استخراج کلیه دورانهای ممکن بین دستگاههای مختصات مداری و بدنه ماهواره می باشد. با محاسبه واریانسهای حاصل از این دورانها و دستهبندی مناسب آنها نشان داده می شود که نه تنها حسگر معیوب بلکه عوامل ایجاد عیب تا چهار سطح قابل تشخیص هستند. هر سطح معرف درصدی از میزان گستردگی عیب رخ داده می باشد. علاوه بر این قابلیت اصلاح اثر عوامل ایجاد عیب در فرایند محاسبه زوایا منظور شده است. بنابراین پیشنهاد فوق یک روش مستقل از مدل را برای مدیریت عیب ارائه می دهد که تحت تاثیر تغییرات دینامیکی و یا عملکرد نادرست عملگرها قرار نمی گیرد و هیچگونه سخت افزار افزونه را تحمیل نخواهد کرد. در انتهای مقاله با انجام شبیه سازی، عملکرد راهکار پیشنهادی برای سناریوهای مختلف رخداد عیب صحت سنجی می گردد. نتایج بدست آمده خروجی های قابل انتظار از الگوریتم را تایید می نمایند.

هدف از این مقاله ارائه یک الگوریتم کنترل ردیابی وضعیت مقاوم برای ماهواره صلب در حضور اغتشاشات محیطی و رخداد عیب در عملگرها میباشد. در این راستا فرض میگردد که لختی دورانی ماهواره و حد بالای اغتشاشات نامعلوم هستند. همچنین هیچ اطلاعی از نوع عیب حادث شده وجود ندارد. راهحل ارائه شده ساختار جدیدی را ارائه میدهد که در آن پارامترهای نامعلوم و قسمت ثابت و یا با تغییر آهسته اغتشاشات، شامل اغتشاشات محیطی و اغتشاش ناشی از عیب عملگرها، توسط قانون به روز رسانی تطبیقی به دست آورده می شوند و قسمت متغیر با زمان اغتشاشات از طریق کنترل لغزشی جبران میگردند. قانون کنترل پیشنهاد شده دارای مشکل چرخش[1] و تکینگی نمیباشد و نسبت به زمان پیوسته است. همچنین مساله عدم دارا بودن نقطه تعادل ناپایدار و اثرپذیری از دوگانگی در نمایش وضعیت (توسط کواترنیونها) در آن حل گردیده است. جهت توسعه این الگوریتم، یک سناریوی سه مرحلهای ارائه گردیده است که در طی آن لختی دورانی ماهواره و حد بالای اغتشاشات و لذا حدود آستانه رخداد عیب به دست آورده میشوند. این الگوریتم همچنین دارای قابلیت تعیین عملگر معیوب نیز می باشد. طراحی این قابلیت بگونه ای خواهد بود که بتوان میزان رخداد عیب در چرخها را مشخص نمود و بر اساس آن راهکار مناسب برای جبران عیب انتخاب گردد. در این مقاله، پایداری کلیه الگوریتم های طراحی شده اثبات شده است. در انتها نیز سناریوهای شبیه سازی مختلف برای ارزیابی الگوریتم ها ارائه گردیدهاند. نتایج این شبیه سازی ها صحت عملکرد آنها را به تایید می رسانند.

در این پژوهش با استفاده از کنترل گر بازخورد خروجی پویا و مرتبه ثابت، الگوریتم توافق جمعی وابسته به تاخیر نوینی به منظور حل مساله ی توافق جمعی در سامانه های چندعاملی خطی و دارای تاخیرهای ورودی و ارتباطی متغیر با زمان در قالب نامساوی های ماتریسی خطی ارائه گردیده است. در طرح پیشنهادی، هر عامل، خود را بر اساس اطلاعات خروجی خود و همسایه ها بهنگام می کند و لذا از این منظر، طراحی کنترل گر نامتمرکز می باشد. جهت تضمین توافق جمعی، ابتدا مبتنی بر قضیه ی گراف و با تبدیل های مناسب سامانه، مساله ی توافق جمعی به مساله ی پایداری یک سامانه ی خطی دارای تاخیر در حالت تبدیل می شود. سپس با در نظر گرفتن یک تابع لیاپانوف-کراسوفسکی مناسب و اعمال شرایطی خاص برای ماتریس های مثبت معین و متقارن آن، معیارهای توافق جمعی وابسته به تاخیر و ضرایب مجهول کنترل گر در قالب نامساوی های ماتریسی خطی برای سامانه با توپولوژی ارتباطی ثابت بدست می آیند که با استفاده از الگوریتم های بهینه سازی محدب کارآمد موجود قابل حل می باشند. یک ویژگی مهم رویکرد پیشنهادی، انتخاب دلخواه مرتبه ی کنترل گرها بر طبق شرایط و محدودیت های سامانه است. در نهایت، یک مثال عددی برای نشان دادن قابلیت اعمال روش و اثربخشی و بهبود صورت پذیرفته در مقایسه با کارهای پیشین آورده شده است.