در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – کنترل

عنوان:

مقاوم سازی روش خطی سازی فیدبک برای سیستم های چند ورودی – چند خروجی براساس تکنیک LMI با در نظر گرفتن ملاحظات عملی

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
چکیده:
خطی سازی فیدبک یک سیستم غیرخطی، کاربردهای بسیار زیادی در کنترل سیستم ها و فرآیندهای غیرخطی دارد. این روش در کنترل سیستم های غیرخطی قدرتمند و کارآمد ظاهر شده و قابلیت های قابل توجهی دارد. در این پایان نامه آغاز به معرفی مختصری از این روش پرداخته و مزایا و معایب آن نیز مطرح می گردد. مانند محدودیت های این روش،
1- عملکرد مناسب در بخش خاصی از سیستم های غیرخطی
2- نیاز به دسترسی به کلیه متغیرهای حالت سیستم
3- مقاومت کم پیش روی نامعینی ها،
می باشد. محدودیت اول ناشی از آن می باشد که بکارگیری این روش مستلزم برآورده شدن شرایطی همچون اینولیتو بودن، وجود درجه نسبی مشخص و مینیمم فاز بودن سیستم می باشد. محدودیت دوم و سوم نیز حاکی از نیاز این روش به داشتن مدلی دقیق از سیستم می باشد تا حذف قسمت های غیرخطی و دستیابی به فرم کاملا خطی صورت پذیرد. در راستای مورد سوم، خاطر نشان می گردد که در حضور عدم قطعیت ها، این روش به یک خطی سازی غیردقیق منجر شده و در نتیجه پایداری و کارایی سیستم کاهش می یابد.
با در نظر داشتن مطالب یاد شده، در ادامه این پایان نامه کوشش بر آن می باشد که به مقصود مقاوم سازی روش خطی سازی با فیدبک پیش روی نامعینی های پارامتری، به کمک روش نامساوی ماتریس خطی، LMI، یک بخش مقاوم کننده به کنترل کننده خطی ساز با فیدبک اضافه گردد، به طوری که سیستم غیرخطی قادر به دنباله روی مرجع به گونه مطلوب در گستره تغییرات پارامترها از مینیمم تا ماکزیمم مقدار آن ها باشد. مزایای بهره گیری از چنین تلفیقی کاهش اثر نامعینی های پارامتری، میل خطای تعقیب به سمت صفر در حضور نامعینی ها، کاهش اثر تداخل و افزایش مقاومت سیستم پیش روی اغتشاشات خارجی نسبت به کنترل کننده خطی ساز معمولی می باشد. پس، می توان ادعا نمود که با بهره گیری از این روش معضلات موجود در خطی سازی با فیدبک که در آغاز عنوان گردید، به نحوی مرتفع شده می باشد.
در ادامه، جهت مقایسه روش های مختلف با روش اصلی مورد بحث در این پایان نامه، که همانا تلفیق کنترل خطی ساز با فیدبک با یک غیر از مقاوم کننده می باشد، به مطالعه روش های دیگر مانند: تبدیل سیستم غیرخطی چند ورودی – چند خروجی به فرم خطی حول نقطه کار (بدون در نظر گرفتن نامعینی ها) و سپس بهره گیری از روش های خطی مانند جایاب قطب به تنهایی، همچنین جایاب قطب به همراه جزء انتگرال گیر و نیز خطی ساز با فیدبک به تنهایی پرداخته شده می باشد. به مقصود مطالعه اثربخش بودن روش مورد پژوهش، حالت های فوق بر روی مدل آزمایشگاهی هلیکوپتر اعمال و شبیه سازی شده می باشد که نتایج نشان از موفقیت روش انتخابی دارد.
مقدمه:
خطی سازی با فیدبک، یک روش طراحی کنترل کننده های غیرخطی می باشد که علاقه زیادی از محققان را در طی سال های اخیر به خود جلب کرده می باشد. با وجود این، در کاربردهای واقعی در نتیجه پیاده سازی چنین الگوریتم های کنترلی به واسطه محدودیت هایی که این روش دارد و نیازهای محاسباتی آن کمتر دیده می گردد. مانند اینکه در این الگوریتم بایستی کلیه حالت های سیستم در دسترس بوده و معمولا مقاوم بودن سیستم پیش روی عدم قطعیت، تضمین نیست.
از این رو تحقیقات زیادی برای غلبه بر مشکل عدم قطعیت (پارامتری) به وسیله تکنیک طراحی حلقه بیرونی و طرح های کنترل مقاوم ساز انجام شده می باشد.
اساس روش خطی سازی با فیدبک بر ایده انتقال دینامیک های غیرخطی به یک فرم خطی با بهره گیری از فیدبک حالت استوار می باشد که مشمول دو حالت خطی سازی ورودی – حالت (که به خطی سازی کامل سیستم می انجامد) و خطی سازی ورودی – خروجی (که تنها به خطی سازی بخشی از سیستم غیرخطی منجر می گردد)، می باشد.
همان گونه که عنوان گردید مشکل اصلی این روش در دو حالت فوق لزوم داشتن مدل کاملا دقیق از سیستم تا حذف اثر قسمت های غیرخطی به گونه کامل انجام گیرد، که این مهم با وجود نامعینی ها در مدل سیستم سخت و پیچیده می گردد.
دو نوع نامعینی در سیستم های کنترل هست: الف – نامعینی پارامتری، ب – نامعینی مدل سازی (دینامیک های مدل نشده و عوامل محیطی تأثیرگذار بر سیستم).
بین مدل شناسایی شده و سیستم واقعی همواره تفاوت هایی دیده می گردد. این اختلاف می تواند ناشی از چند علت باشد. مانند:
1- ساده سازی دینامیک یک سیستم بسیار پیچیده
2- عدم علم کافی به قوانین فیزیکی
3- ندانستن کامل پارامترهای دینامیک سیستم
4- پیچیدگی الگوریتم های شناسایی سیستم (غیرخطی بودن بهینه سازی).
5- تقریب زدن سیستم های غیرخطی با یک سیستم خطی.
برای آنکه بتوانیم به اهداف کنترلی مورد نظر برسیم، بایستی آن چیز که می دانیم (مدل شناسایی شده سیستم) بیش از آن چیز که نمی دانیم باشد.
با در نظر داشتن مطالب فوق می توان گفت، هدف از کنترل مقاوم:
«طراحی کنترل کننده ای می باشد که به کلیه اهداف طراحی با وجود نامعینی ها در سیستم برسیم.»
روش های کنترل مقاوم در حذف اثر اغتشاش، روبرو شدن با پارامترهای با تغییرات سریع و کاهش اثر عدم قطعیت های پارامتری و دینامیک های مدل نشده سیستم به خوبی می توانند به کمک روش خطی سازی با فیدبک بیایند.
به مقصود کاهش اثر عدم قطعیت های موجود در مدل غیرخطی سیستم، ترکیب دو تکنیک قدرتمند طراحی کنترل سیستم های غیرخطی یعنی LMI و خطی سازی با فیدبک می تواند در زمینه مقاوم سازی روش خطی سازی با فیدبک مورد بهره گیری قرار گیرد.
ایده اصلی، کاهش سیستم غیرخطی به یک سیستم خطی غیردقیق به واسطه حضور نامعینی ها توسط روش F.L و سپس طراحی کنترل کننده مقاوم به روش نامساوی ماتریس خطی (LMI) جهت تضمین پایداری و کارایی مقاوم آن می باشد.
در ادامه روش های متفاوت دیگری برای مقاوم کردن روش خطی سازی با فیدبک به گونه اجمالی معرفی می گردد.
– بهره گیری از تئوری هندسه دیفرانسیلی.
– روش کنترل مقاوم.
– روش های کنترل تطبیقی.
– روش عددی تحلیلی بر پایه مدل های فازی.
– ترکیب روش های شبکه عصبی با روش خطی سازی فیدبک.
تعداد صفحه : 108
قیمت : 14700 تومان

 

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود سمینار ارشد رشته برق کنترل: BLUETOOTH و آینده آن در اتوماسیون صنعتی

***

—-

پشتیبانی سایت :       

****         serderehi@gmail.com

دسته‌ها: مهندسی برق

دیدگاهتان را بنویسید