کنترل
سال:1389 | دوره:4 | شماره:3 |تعداد مقالات:9

طراحی کنترل کننده برای سیستم های پیچیده شامل بهینه سازی اهداف مختلف و اغلب مغایر می باشد که به یک مساله طراحی چندمنظوره می انجامد. از آنجا که با استفاده از یک کنترل کننده نمی توان تمام اهداف را به طور بهینه برآورده نمود، در این مقاله، از رویکرد کلیدزنی با سرپرستی برای حل مساله کنترل چندمنظوره H2/H¥ استفاده شده است. با استفاده از نامساوی های ماتریسی خطی، دو کنترل کننده مجزا برای تامین اهداف عملکردی H2 و H¥ طراحی گردیده است. برای ماتریس تبدیل هر کنترل کننده نمایش فضای حالت به گونه ای یافت شده که برای هر سیگنال کلیدزنی سیستم حلقه بسته پایدار مطلق باقی بماند. سرپرست کلیدزنی ورودی های خارجی نویز، اغتشاش و ورودی مرجع را تشخیص داده و کنترل کننده مربوط به ان را در حلقه قرار می دهد. رویکرد متداول کنترل چندمنظوره H2/H¥، طراحی کنترل کننده واحدی است که اهداف عملکردی H2 و H¥ را برآورده می سازد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که در مقایسه با کنترل کننده چندمنظوره H2/H¥ متداول، استراتژی کلیدزنی محافظه کاری را کاهش داده و عملکرد کنترل کننده را به طور قابل ملاحظه ای بهبود بخشیده است.

در این مقاله به معرفی ساختاری نوین از سیستم فازی تاکاگی – سوگنو – کانگ (TSK) که دارای بخش استخراج ویژگی در قسمت ورودی می باشد، می پردازیم. روش پیشنهادی تحت عنوان Semi-Polynomial data Mapping Fuzzy Inference System و به اختصار (SPMFIS) معرفی می شود. در روش پیشنهادی از یک نگاشت داده شبه چندجمله ای به منظور تبدیل ورودی های اصلی به ورودی های جدید با ابعاد کاهش یافته استفاده می شود. در گام بعد خروجی حاصل از نگاشت داده شبه چندجمله ای به عنوان ورودی سیستم فازی که در این مقاله از شبکه (Adaptive Network Based Fuzzy Inference System (ANFIS بدین منظور استفاده شده است به کار می رود. به منظور آموزش پارامترهای شبکه ANFIS و بخش نگاشت داده شبه چندجمله ای، از الگوریتم گرادیان نزولی استفاده شده است. همچنین به منظور بررسی کارایی روش مطرح شده، کاربرد آن در کلاس بندی چندین مجموعه داده استاندارد، شناسایی سیستم و پیش بینی سری زمانی مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته است. نتایج حاصل از این شبیه سازی ها دلالت بر کارایی بالای روش مطرح شده در برابر روش های مرسوم شناسایی و کلاس بندی دارد.

با الهام از قانون هدایت متناسب، معادلات حاکم بر هندسه تعقیب و گریز بین تعقیب کننده، موشک، و تعقیب شونده، هدف، در حالت کلی فضای سه بعدی بدست می آیند. این الهام در دستگاهی که برای نوشتن معادلات انتخاب نموده ایم خود را نشان داده است. چنانچه معادلات هندسه درگیری در دستگاه های دیگر نوشته شوند، پیچیدگی آنها عمومی منجر به مشکل شدن تحلیل چه به لحاظ کمی و چه به لحاظ کیفی می گردد. وقتی این معادلات در دستگاهی که ما آنرا دستگاه خط دید نامیده ایم، نوشته شوند، آنچنان ساده و گویاتر خواهند شد که هم برای تحلیل، ابزاری برنده بدست می دهند و هم برای پیشنهاد روش های پیشرفته تر در هدایت تعقیب، می توانند راهگشا باشند. بخصوص این مهم در تحلیل و دلالت روش PN بسیار جلوه می کند که اهم نتایج آمده است.

هدف این نوشتار ارائه یک روش کنترلی مبتنی بر نابرابری های ماتریسی خطی برای پایدارسازی مقاوم غیرمتمرکز غیرشکننده با مرتبه دلخواه ثابت برای سامانه های متشکل از زیرسامانه هایی با پویایی خطی و دارای عدم قطعیت و با اتصالات غیرخطی با قیود مربعی می باشد. این روش از ساختار بازخورد خروجی پویای خطی عمومی به همراه عدم قطعیت در پارامترها بهره می گیرد. در این طراحی درجه قوام بیشینه سامانه حلقه بسته با حل مساله بهینه سازی تحت شرایط پایداری که به صورت نابرابری های ماتریسی خطی بیان شده است بدست می آید و سپس پارامترهای کنترلگر مرتبه ثابت از روی نتایج محاسبه می شود. در نهایت، یک مثال عددی قابل مقایسه با کارهای اخیر، برای نشان دادن قابلیت اجرا و اعمال روش و همچنین نشان دادن اثربخشی و بهبود صورت پذیرفته، آورده می شود.

در این مقاله یک رویت گر مد لغزشی تطبیقی اتفاقی جدید ارایه شده که قادر است حالت های سیستم آشوبی نامعین، با نامعینی مدل و پارامتر را تخمین بزند. رویتگر ارایه شده نیازی به دانستن کران بالای نامعینی مدل ندارد و آن را با استفاده از روش های تطبیقی تخمین می زند. از طرف دیگر با استفاده از قانون تطابق ارائه شده، رویتگر قادر به تخمین پارامترهای نامعین است. اثر نویز اندازه گیری در معادلات رویتگر در نظر گرفته شده و بنابراین رویتگر توسط معادلات دیفرانسیل اتفاقی مدل شده است. با استفاده از ریاضیات اتفاقی و قضیه پایداری لیاپانوف اتفاقی، پایداری در احتمال سیستم خطای حالت ها اثبات شده است. علاوه بر این، نشان داده شده که با گذشت زمان حالت های رویتگر ارائه شده به حالت های سیستم راه انداز میل می کنند. مزیت دیگر رویت گر ارایه شده این است که بهره تطبیقی رویت گر همیشه محدود و ناویژه باقی می ماند. با توجه به اینکه رویت گر توانایی مقابله با نویز و نامعینی های مدل و پارامتر را دارد و همگرایی حالت های آن اثبات شده است، رویت گر در یک طرح همزمان سازی سیستم های آشوبی نویزی استفاده و نتایج شبیه سازی آورده شده است.

تشخیص خطا مساله مهمی در حفظ عملکرد و امنیت یک فرآیند کنترل می باشد. روش های مختلفی برای تشخیص خطا در یک فرآیند وجود دارد. در این روش های علاوه بر مساله تشخیص خطا، بحث قوام سیستم نسبت به نامعینی ها و اغتشاش نیز مهم خواهد بود، در نتیجه باید مصالحه مناسبی بین حساسیت سیستم به خطا و قوام سیستم وجود داشته باشد. یکی از روش های پیشنهادی بر اساس تبدیل مساله تشخیص خطای مقاوم به یک مساله استاندارد H¥ تطابق مدل می باشد. در این مقاله ابتدا یک مدل مرجع مناسب از لحاظ تشخیص خطای مقاوم انتخاب شده سپس یک فیلتر تشخیص خطا به صورت یک مولد مانده بر اساس مینیمم سازی نرم H¥ اختلاف بین مدل مرجع و مولد واقعی مانده با استفاده از ابزار LMI طراحی می شود و در انتها با یک مثال طراحی موثر بودن روش توجیه می شود.

در این مقاله، یک کنترل کننده موقعیت برای سیستم انتخابی متشکل از دو بازوی همکار، جهت حمل مشترک یک جسم صلب ارائه می گردد. در این راستا، جهت کاهش معادلات دینامیک دیفرانسیلی – جبری سیستم و تبدیل آن به مجموعه ای از معادلات دیفرانسیلی معمولی، یک مدل تقلیل یافته SPF از سیستم استخراج گردیده و کنترل کننده ای متمرکز بر این اساس ارائه خواهد شد. بدین ترتیب، کنترل کننده طراحی شده متکی بر حل قیدهای جبری غیرخطی نبوده و بنابراین قابلیت اجرایی بیشتری در کاربردهای زمان واقعی دارد. همچنین، رویتگر سرعت در ساختار کنترلی سیستم به نحوی طراحی می گردد که سبب حذف حسگرهای سرعت و در نتیجه جلوگیری از تزریق نویز از طریق این حسگرها به درون سیستم شده و تعداد حسگرهای مورد نیاز در کنترل سیستم را به حداقل می رساند. در نهایت، پایداری سیستم با استفاده از توابع لیاپانوف اثبات شده و بر اساس نتایج شبیه سازی ها اثربخشی روش ارائه شده تایید می گردد.