کنترل
سال:1395 | دوره:10 | شماره:3 |تعداد مقالات:6

مساله کنترل کننده های تحمل پذیر عیب (FTC) یک موضوع مهم در نظریه سیستم و مهندسی کنترل بوده و دارای کاربردهای عملی و صنعتی بسیاری است. در این مقاله یک FTC جدید برای تشخیص و اصلاح عیب حسگرهای درایو موتور سنکرون آهنربای دائم (PMSM) طراحی شده است. برای رسیدن به این هدف، از یک کنترل کننده مدلغزشی (SMC) بر اساس کنترل برداری PMSM استفاده شده است. بمنظور اینکه کنترل کننده بتوانند درحالتی که حسگرهای معیوب هستند PMSM را کنترل کند از دو رویتگر مدلغزشی (SMO) برای تخمین سرعت و جریان های موتور استفاده شده است. این رویتگرها حسگرهای مجازی ای را برای پسخور ایجاد می کنند. حال زمانی که هر یک از حسگرها با عیب مواجه شوند،FTC عیب را تشخیص داده و بلافاصله از حسگرهای مجازی برای کنترل موتور استفاده می کند. پایداری سیستم حلقه بسته با استفاده از نظریه پایداری لیاپانوف بررسی شده است. نتایج شبیه سازی عملکرد مناسب FTC پیشنهادی را برای PMSM نشان می دهند.

ریدوم منجر به انحراف امواج راداری در رهگیرهای هدایت شونده راداری شده و در نتیجه باعث ناپایداری حلقه هدایت به خصوص در ارتفاع های بالامی شود. بنابراین به یک جبران ساز که حلقه هدایت را پایدار کرده و در حضور خطای ریدوم منجر به کمترین خطای برخورد به هدف شود، نیاز است. از دیدگاه کنترل، ریدوم منجر به ایجاد یک پس خور ناخواسته شده که مشابه حلقه های پس خور مرسوم که در آن خروجی باید سیگنال کنترلی مطلوب را تعقیب کند، نمی باشد. در این مقاله ابتدا پاسخ حلقه بسته مطلوب هدایت مشخص شده و با رویکردی جدید پاسخ فرکانسی مسیر پیش رو به گونه ای شکل دهی می شود که نیازمندی های پایداری و عملکردی ارضا شود. شکل دهی پاسخ فرکانسی با استفاده از ابزار نامساوی ماتریسی خطی (LMI) انجام شده و به منظور انتخاب بهترین پاسخ فرکانسی از ابزار شکاف متریک وی (v-gap metric) استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که جبران ساز طراحی شده علاوه بر تامین پایداری حلقه هدایت، خطای برخورد به هدف را هم به میزان چشمگیری کاهش می دهد.

در این مقاله، مساله پایدارسازی مقاوم برای سیستم های سینگولار نامعین دارای تاخیر زمانی با در نظر گرفتن عدم قطعیت های مدل و محدودیت بر روی دامنه سیگنال کنترلی مورد بررسی قرار می گیرد. هدف از پایدارسازی مقاوم در اینجا، طراحی قانون کنترل فیدبک حالت اشباع شده می باشد به نحویکه سیستم حلقه بسته حاصل، برای همه عدم قطعیت های مجاز، رگولار، ضربه آزاد و پایدار باشد. تاخیر زمانی به صورت متغیر با زمان با کران بالا و پایین معلوم در نظر گرفته شده و مساله پایدارسازی در دو حالت بررسی می شود. ابتدا، مساله پایدارسازی مقاوم برای سیستم های سینگولار دارای تاخیر در حضور اشباع محرک و عدم قطعیتهای مدل در نظرگرفته می شود. شرایط وجود کنترل کننده فیدبک حالت پایدارساز مستقل از تاخیر بر اساس نامساوی های ماتریس خطی بیان شده است. علاوه بر آن تخمینی از ناحیه جذب برای سیستم حلقه بسته، در قضیه مربوطه ارائه می گردد. در حالت دوم، معیار های پایدارسازی مقام وابسته به تاخیر برای سیستم های سینگولار نامعین دارای تاخیر و ورودی محدود، طی دو قضیه ارائه شده است. این قضایا در دو نسخه ارائه شده اند. در این قضایا، شرایط تضمین پایداری وابسته به تاخیر در سیستم حلقه بسته بر اساس نامساوی های ماتریسی خطی برای تاخیر ثابت وتاخیر متغیر با زمان بیان گردیده است. ناحیه جذب سیستم حلقه بسته نیز برای حالت دوم تخمین زده شده است. در پایان، مثال های عملی و عددی ارائه شده است و نتایج شبیه سازی ها دستاوردهای تئوری مقاله را تایید می نمایند.

برای تضمین حذف خطای حالت ماندگار در ردیابی ورودی پله و حذف اغتشاش پله در کنترل کننده های پیش بین، دو راهکار وجود دارد. در راهکار اول که متداول تر است، به مدل سیستم انتگرال گیر اضافه می شود. در کنترل کننده هایی نظیر کنترل پیش بین تعمیم یافته و کنترل ماتریس دینامیکی از این ایده استفاده شده است. در راهکار دوم، از مقدار مطلوب حالت ماندگار سیگنال کنترلی در تابع معیار کنترل کننده استفاده می شود. با توجه به مزیت های راهکار دوم، در این مقاله سعی شده است روش تنظیم تحلیلی برای چنین کنترل کننده هایی ارائه شود. با توجه به این که غالبا مدل های مرتبه اول با تاخیر بسیاری از فرآیندهای صنعتی را به خوبی توصیف می کنند، در این مقاله از این مدل ها برای تقریب سیستم واقعی و محاسبه پیش بینی ها استفاده شده است. با استفاده از این مدل ها و با فرض غیرفعال بودن قیدها، تابع تبدیل سیستم حلقه بسته تعیین می گردد و تحلیل های عمیقی از سیستم حلقه بسته و قوام آن نسبت به نامعینی، نویز و اغتشاش ارائه می شود. در انتهای مقاله نیز چند مثال شبیه سازی برای نشان دادن قابلیت های روش تنظیم پیشنهادی، ارائه می شود.

در این مقاله تخمین ناحیه جذب سیستم های چندجمله ای مرتبه دو با استفاده از تابع لیاپانوف کسری مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از روش های تخمین ناحیه جذب، یافتن بزرگترین مجموعه رویه است. در این مطالعه تابع هزینه برای رسیدن به بزرگترین مجموعه رویه به جای استفاده از فاکتور شکل دهی بر اساس افزایش ناحیه محصور به مجموعه رویه پیشنهاد شده است. تخمین ناحیه جذب به حل مساله بهینه سازی نامعادله ماتریسی دوخطی تبدیل گردیده و با چند مثال توانایی این روش در مقایسه با روش های موجود در مطالعات اخیر بررسی شده است.

در این مقاله به طراحی کنترلر و تحلیل پایداری داخلی و رشته ای یک گروه خودرو در حرکت یک بعدی پرداخته می شود. با توجه به اینکه ارسال داده و اندازه گیری سنسورها در یک دسته خودرو می تواند با تاخیر رخ دهد، لذا در مدل سازی سیستم، تاخیر زمانی درنظر گرفته می شود. تغییر ساختار شبکه ارتباطی یک دسته خودرو می تواند منجر به ناپایداری داخلی و رشته ای سیستم گردد. با درنظر گرفتن تاخیر زمانی و ساختار شبکه متغیر با زمان به طراحی یک کنترلر مقاوم برای حفظ پایداری داخلی و رشته ای دسته خودرو پرداخته می شود. با استفاده از قضایای لیاپانوف کراسوفسکی و لیاپانوف رازومیخین، دو روش جدید برای تحلیل پایداری داخلی دسته خودرو ارائه می گردد. همچنین در ادامه قضیه ای نو برای تحلیل پایداری رشته ای در حضور تاخیر زمانی و ساختار شبکه متغیر بیان می گردد. نشان داده می شود که کنترلر مربوطه پایداری داخلی و رشته ای دسته را تحت عمل سوئیچ و تاخیر زمانی تضمین می نماید. کیفیت روش های ارائه شده با انجام مثال های شبیه سازی متعدد بررسی می گردد.