کنترل
سال:1388 | دوره:3 | شماره:4 |تعداد مقالات:8

در این مقاله مدل سازی و شناسایی پارامترهای یک سیستم سروهیدرولیک دورانی، در حضور عوامل غیرخطی مربوط به جریان، مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا یک مدل دینامیکی غیرخطی از سیستم سروهیدرولیک دورانی مورد نظر شامل یک مدل رسته دو از دینامیک اسپول شیر سرو ارایه می گردد که بتواند به نحوی قابل قبولی رفتار سیستم را در حضور عدم قطعیت های ساختاری و اغتشاش بیان کند. بدون شک ارایه یک مدل مناسب از شیر و سیستم عملگر می تواند موجب بهبود علمکرد کنترلی آن گردد. در نهایت تعیین پارامترها ثابت شیر و شناسایی مقادیر لحظه ای پارامترهای سیستم سروهیدرولیک دورانی به ترتیب به کمک روش های پاسخ فرکانسی و تخمین حداقل مربعات زمان- پیوسته صورت پذیرفته است. نتایج تجربی حاصل از این پژوهش حاکی از کاهش قابل ملاحظه زمان شناسایی پارامترها نسبت به موارد مشابه می باشد. کارایی این روش با ارایه یک مدل دینامیکی غیرخطی از سیستم و جایگذاری پارامترهای حاصله از شناسایی در این مدل و سپس مقایسه نتایج با سیستم اصلی به خوبی به اثبات رسیده است.

در این مقاله، کنترل سیستم های غیرخطی با روش حالت لغزشی مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از بهره سوییچینگ تطبیقی و فیدبک حالت خطی و تعریف یک سطح لغزشی تناسبی - انتگرالی، روش جدیدی ارایه شده است که قابل اعمال بر روی سیستم های تک ورودی- تک خروجی می باشد. هدف، سنکرون سازی خروجی سیستم تک ورودی - تک خروجی و مشتقات آن تا مرتبه ای مشخص، با یک سیستم خطی با مشخصات دلخواه است. مهمترین خصوصیت روش ارایه شده این است که بر خلاف روشهای دیگر، در این روش به کران بالای نامعینی ها و عدم قطعیتهای سیستم نیازی نیست و در عین حال بهره سوییچینگ مطابق با شرایط سیستم افزایش و کاهش می یابد. بنابراین با ترکیب کنترل لغزشی مرتبه بالا و بهره سوییچینگ تطبیقی وزوز حذف خواهد شد. در نهایت، روش پیشنهادی برای سنکرون سازی سیستم های آشوبی استفاده شده است.

تاثیرات انعطاف پذیری سازه در سیستم های ماهواره بر می تواند منجر به ناپایداری سیستم کنترل گردد. هدف این مقاله طراحی کاهنده ارتعاشات و مدلسازی تاثیر ارتعاشات خمشی در اثر نیروی تعقیب کننده پیشران و اثرات میرایی به صورت یک تیر دو سر آزاد می باشد. در پژوهش های گذشته تاکنون طراحی کنترل کننده برای سیستم های حامل ماهواره با تاثیر نیروی تعقیب کننده و میرایی سازه انجام نشده است. در این پژوهش پس از مدلسازی مربوطه با استفاده از روش شناسایی بازگشتی فیلتر شده، فرکانس ارتعاشی شناسایی شده و از فیلترهای تطبیقی برای کاهش ارتعاشات بهره گرفته شده است. نتایج شبیه سازی نشان داد که کنترل کننده طراحی شده با وجود تاثیر نیروی تعقیب کننده و میرایی به خوبی ارتعاشات خمشی سازه سیستم را کاهش داده است. همچنین این روش در مقایسه با روش گرادیان که از الگوی مدل مرجع پیروی می کند عملکرد بهتری را نشان می دهد.

در این مقاله یک رویکرد فعال جهت طراحی کنترل کننده تحمل پذیر خطا (FTC) مبتنی بر استفاده از رویتگر دینامیکی جهت تخمین همزمان خطای محرک (سیستم) و حالت ها ارایه می گردد. مزیت عمده استفاده از رویتگر دینامیکی در تبدیل مساله تخمین همزمان خطا و حالت ها به حل یک مساله کنترل مقاوم بدون نیاز به افزایش غیرضروری مرتبه سیستم می باشد. در رویکرد ارایه شده، ساختار کنترل کننده ثابت است و نیازی به پیکره بندی دوباره آن جهت جبران و یا تحمل خطای رخ داده شده در محرکها و اجزای مختلف سیستم نمی باشد و لذا از سادگی قابل ملاحظه ای به منظور پیاده سازی عملی برخوردار است. همچنین قانون کنترل تابعی خطی از تخمین خطا و حالت های سیستم است و بگونه ای طراحی می شود که ضمن تضمین پایداری سیستم حلقه بسته مانع از افت عملکرد آن در حضور خطا و اغتشاش گردد. در نهایت یک الگوریتم ساختار یافته جهت طراحی FTC مبتنی بر نامساوی ماتریسی خطی (LMI) ارایه می گردد. همچنین در قالب یک مثال شبیه سازی ، کارایی روش ارایه شده روی فرآیند چهار تانک نشان داده می شود.

معیار لم حقیقی کراندار برای سیستمهای هم تراز در این مقاله مورد توجه قرار گرفته است، که در آن دو لم حقیقی کراندار بصورت وابسته به تاخیر بیان می شود. با بهره گیری از تئوری لیاپانوف، نمایشی از یک لم حقیقی کراندار بصورت وابسته به تاخیر ارایه می شود و با استفاده از تبدیل مدل توصیفی برای سیستم و بکارگیری یک تابع لیاپانوف- کراسوسکی جدید، یک لم حقیقی کراندار دیگری که نسبت به لم قبلی از محافظه کاری کمتری برخوردار است، بیان می شود. لم های ارایه شده، شرایط کافی را برای قرار گرفتن نرم H∞ سیستم پایین تر از یک مقدار مطلوب در قالب نامساویهای ماتریسی بیان می نمایند. مزیت مهم لم های حقیقی کراندار ارایه شده در این مقاله، کارآمدی در طراحی کنترل کننده H∞ است. خصوصا در شرایطی که تمام ضرایب ترم های تاخیردار در سیستم هم تراز به پارامترهای کنترل کننده وابسته باشند. مثالهای عددی، برتری این لم ها را نسبت به لم های حقیقی کراندار ارایه شده در مقالات پیشین به خوبی نشان می دهند.

نویسنده عهده دار مکاتبات:                                                              shirvani.m@iust.ac.ir                                           در این مقاله روشی جدید برای افزایش مقاومت روش جبرانگر تاخیر زمانی اسمیت در مقابل خطای مدل ارایه شده است. این روش بر اساس مفهوم بهره برتر می باشد. در این روش با دانستن حداکثر خطا و استفاده از مفهوم بهره برتر، تابع حلقه باز سیستم کنترل با اضافه کردن تابع مناسبی طوری تنظیم میکنیم که مطمئن باشیم تمامی صفرهای معادله حلقه باز سیستم کنترل که ناشی از پارامتر تاخیر زمان می باشند، در چپ قرار می گیرند. بر اساس مفهوم بهره برتر، این موضوع زمانی محقق می شود که بهره تابع افزوده شده با بهره جملات دیگر در تمامی فرکانسها مساوی و یا غالب باشد. بهره تابع افزوده شده طوری تعیین می شود که مننی فاز تابع حلقه باز، در فاصله بین صفر تا -180 درجه محدود شود. قید بهره برتر به دلیل اطمینان از عدم وجود صفرهای سمت راست در تابع حلقه باز سیستم کنترل، گذاشته می شود.

در این مقاله یک کنترل فیدبک خروجی فازی تطبیقی تعقیب کننده مدل برای کلاسی از سیستم های غیرخطی و غیرقطعی چند ورودی چند خروجی پیشنهاد شده است. توابع برداری غیرخطی نامعلوم، توسط سیستم های فازی بر اساس خاصیت تقریب گری عمومی تقریب زده می شوند، که در آنها قسمتهای مقدم و تالی قوانین فازی توسط روش های تطبیقی تنظیم می شوند. این امر اطلاعات اولیه و تعداد قوانین فازی برای طراحی سیستم های فازی را به طور موثر کاهش می دهد. در بسیاری از مسایل کاربردی حالت های سیستم تحت کنترل در دسترس نمی باشند، کنترل کننده پیشنهادی نیازی به حالت های سیستم نداشته و آنها را توسط یک رویت گر تخمین می زند. برای مقابله با عدم قطعیت های ناشی از خطای تقریب فازی و اغتشاش های خارجی از یک ساختار مقاوم با بهره تطبیقی استفاده می گردد که به دلیل تطبیقی بودن بهره، نه تنها نیازی به دانستن کران این عدم قطعیت ها نیست بلکه پدیده چترینگ نیز به صورت کارآمد کاهش می یابد. تمامی قوانین تطبیقی از روش طراحی لیاپانوف استخراج می شوند، در نتیجه پایداری مجانبی سیستم حلقه بسته نیز تضمین می گردد. کنترل کننده پیشنهادی به سیستم آشوبی چن همراه با دینامیک غیرقطعی و همچنین اغتشاش های خارجی اعمال می شود. تحلیل شبیه سازیها کارایی کنترل کننده پیشنهادی را در مقابله با عدم قطعیتها با تضمین پایداری مجانبی نشان می دهد.