پایان نامه ارشد:بررسی روشهای کنترل سیستمهای کنترل غیر خطی چند متغیره

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :مهندسی برق

گرایش :کنترل

عنوان : بررسی روشهای کنترل سیستمهای کنترل غیر خطی چند متغیره

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

“M.Sc”

مهندسی برق-کنترل

عنوان :

بررسی روشهای کنترل سیستمهای کنترل غیر خطی چند متغیره

استاد راهنما :

دکترمحمدرضاجاهدمطلق

 

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

فهرست مطالب 
عنوانشماره صفحه
  
چکیده۱
مقدمه۲
فصل اول :آشنائی با سیستمهای کنترل غیر خطی چند متغیره 
۱-۱مقدمه۴
۱-۲روشهای تحلیل سیستمهای کنترل غیر خطی۴
۱-۲-۱-تحلیل صفحه فازی۴
۱-۲-۲-نظریه لیاپانوف۴
۱-۲-۳-توابع توصیف کننده۴
۱-۳-روشهای طراحی سیستمهای کنترل غیر خطی۵
۱-۳-۱-روش آزمون و خطا۶
۱-۳-۲-روش خطی سازی فیدبک۶
۱-۳-۳-روش کنترل مقاوم۶
۱-۳-۴-روش کنترل تطبیقی۶
۱-۳-۴-روش زمانبندی بهره۷
۱-۴تحلیل و طراحی سیستمهای چند متغیره۷
۱-۴-۱-روشهای فضای حالت۷
۱-۴-۲- روشهای پاسخ فرکانسی و مکان ریشه۸
۱-۴-۳-روشهای جایابی قطب۸
۱-۴-۴-کنترل کننده های PID چند متغیره۸
۱-۴-۵-سایر روشهای طراحی سیستمهای کنترل چند متغیره۹
فصل دوم :انواع روشهای کنترل سیستمهای غیر خطی چند متغیره 
۲-۱-کنترل پیش بین مدل۱۱
۲-۱-۱-ویژگیهای مهم ومختلف۱۱
۲-۱-۲-معایب این روش۱۱
۲-۱-۲-مراحل طراحی۲۱
۲-۱-۳-انواع روشهای کنترل پیش بین۲۱
۲-۱-۳-۱-LMPC (کنترل پیش بین خطی)۲۱
۲-۱-۳-۲NMPC (کنترل پیش بین غیر خطی)۲۱

 

عنوانشماره صفحه
   
   
۲-۱-۳-۳-مدلهای فضای حالت ۳۱
۲-۱-۴- تابع هزینه ۴۱
۲-۱-۵-الگوریتمهای کنترل پیش بین غیر خطی ۴۱
۲-۱-۶-مسأله مدلسازی ۵۱
۲-۱-۷مدلهای غیر خطی ۶۱
۲-۱-۸-مثال عملی در کنترل پیش بین در فر آیند های صنعتی ۷۱
۲-۲کنترل پیش بین تعمیم یافته ۰۲
۲-۳-کنترل سیستمهای دینامیکی غیر خطی با استفاده از شبکه های عصبی ..۱۲
۲-۳-۱مزایای استفاده از شبکه های عصبی ۱۲
۲-۳-۲-شبکه های عصبی پیش سو ۲۲
۲-۳-۳-شبکه های عصبی پرسپترون چندلایه ۳۲
۲-۳-۴-آموزش یک شبکه عصبی ۳۲
۲-۳-۵-کاربردهای شبکه های عصبی ۴۲
۲-۴تلفیق کنترل پیش بین و مدلهای عصبی ۵۲
۲-۵کنترل تطبیقی ۶۲
۲-۵-۱مفاهیم اسا سی در کنترل تطبیقی ۶۲
۲-۵-۲-موارد کاربرد کنترل تطبیقی ۷۲
۲-۵-۳-کنترل تطبیقی مدل مرجع((MRAC ۹۲
۲-۵-۴-کنترل کننده های خود-تنظیم((STC ۰۳
۲-۵-۵-چگونه کنترل کننده های تطبیقی طراحی کنیم؟ ۱۳
۲-۵-۶-کنترل تطبیقی سیستمهای غیر خطی ۲۳
۲-۵-۷-مقاوم بودن سیستمهای کنترل تطبیقی ۲۳
۲-۵-۸-کنترل سیستمهای فیزیکی چند-ورودی ۳۳
۲-۶-کنترل فازی ۴۳
۲-۶-۱طراحی کنترل کننده های فازی ۶۳
۲-۶-۲-مراحل طراحی ۷۳
۲-۶-۳-کنترل فازی سیستمهای چند متغیره ۸۳
۲-۷-کنترل مقاوم ۹۳
۳ مثالی از کنترل کننده های چند ورودی چند خروجی  
٣-١روباتیک به عنوان نمونه اولیه ۴٣

 

عنوانشماره صفحه
  
  
جمع بندی و نتیجه گیری۷۴
منابع و مآخذ 
فهرست منابع فارسی۰۵
فهرست منابع لاتین۱۵

 

فهرست اشکال

 

عنوانشماره صفحه
  
  
شکل۲-۱عملکرد ردیابی تحت کنترل GPCغیر خطی۰۲
شکل۲-۲-ساختار کنترل کننده پیش بین عصبی۵۲
شکل۲-۳-مدل NARMAX عصبی۵۲
شکل ۲-۴-ساختار شبکه عصبی تأخیرزمان۵۲
شکل۲-۵-یک سیستم کنترل تطبیقی مدل مرجع۹۲
شکل ۲-۶-یک کنترل کننده خود تنظیم۰۳
شکل۲-۷-پاندول معکوس۸۳
شکل ۳-۱-خطاهای ردیابی وگشتاورهای کنترل تحت کنترل تطبیقی۴۴
شکل ۳-۲-تخمین پارامترها تحت کنترل تطبیقی۵۴
شکل ۳-۳-خطاهای ردیابی وگشتاوری کنترل تحت کنترل P.D.۶۴

 

فهرست جداول

 

عنوانشماره صفحه
  
جدول ۲-۱:پایداری GPC غیرخطی بهینه۷۱
جدول۲-۲:درجه آزادی نسبی۷۱

 

چکیده

 

امروزه لزوم کنترل بهینه سیستمهای غیر خطی چند متغیره به منظور رسیدن به پایداری و پاسخ مطلوب بیـشتر احساس می شود . در این میان روشهای متنوعی جهت کنتـرل ایـن گونـه سیـستمها وجـود دارد ، از جملـه کنتـرل هوشمند و کنترل کلاسیک که هر یک دارای مزایا و معایب جداگانه ای هستند .

 

روشهای هوشمند از شبکه های عصبی و منطق فازی بهره می جویند که قابلیت مانور آنها به دلیل نرم افـزاری بودن بیشتر است .در حالیکه در روشهای کنترل کلاسیک به دلیل تئوریهـای بـسیار قـوی موجـود و الگوریتمهـای مبتنی بر این تئوریها ، از نظر بعضی محققین از قابلیت اعتماد بیشتر بر خوردار ند و در نتیجه عده زیادی از آنهـا در این زمینه کار کرده اند . مانند کنترل بهینه پیش بین ، کنترل مقاوم ، کنترل فـازی ، کنتـرل فیـد بـک غیـر خطـی ، کنترل عصبی ، کنترل تطبیقی ، کنترل فازی پیش بین و کنترل پیش بین عصبی و کنترل تطبیقی فازی و…

 

در این سمینار ابتدا روشهای تحلیل و طراحی سیستمهای کنترل غیر خطی بررسی می شود . سـپس روشـهای تحلیل و طراحی سیستمهای چند متغیره به طور جدا گانه بیان می شود و در ادامه انواع روشهای کنترل سیـستمهای غیر خطی چنـد متغیـره مـورد بحـث و بررسـی قـرار مـی گیـرد . در بخـش ابتـدا کنتـرل پـیش بـین مـدل ، سـپس الگوریتمهای کنترل پیش بین غیر خطی معرفی می شود . در ادامه کنترل پیش بین تعمیم یافته ، کنترل سیـستمهای غیر خطی با استفاده از شبکه های عصبی و کابرد آنها ، تلفیق کنترل پیش بین و عـصبی ، کنتـرل تطبیقـی و نحـوه طراحی کنترلر تطبیقی ، کنترل فازی و نحوه طراحی کنترل کننده های فازی ، و در ادامه کنتـرل مقـاوم ، بررسـی خواهند شد . در پایان مثالی از روباتیک به عنوان نمونه آورده خواهد شد . مزایا و معایب هر کدام از این روشها و مقایسه آنها با یکدیگر در پایان ذکر خواهد شد .

 

مقدمه

 

امروزه با توجه به گسترش روز افزون و پیشرفت تکنولوﮊی در زمینه پیاده سازی محاسبات حجیم و پیچیده,امکان استفاده از الگوریتمهای غیر خطی مربوط به سیستمهای چندورودی/چند خروجی ایجاد شده است.این امر باعث شده است که در سالهای اخیر محققین بسیاری در این زمینه تحقیقات زیادی انجام داده و الگوریتمهای مناسب تری ارائه دهند.بنابراین لزوم کنترل بهینه این سیستمها بطوریکه به پایداری و پاسخ مطلوب دست یابیم ,بیشتر احساس می شود.در این میان روشهای متنوعی جهت کنترل این گونه سیستمها

,از جمله کنترل هوشمند و کلاسیک وجود دارد که هر یک دارای مزایا و معایب جداگانه ای هستند.روشهای هوشمند,از شبکه های عصبی و منطق فازی و……..بهره می جویند که قابلیت مانور آنها به دلیل نرم افزاری بودن بیشتر است.

 

در حالیکه در روشهای کنترل کلاسیک به دلیل تئوریهای بسیار قوی موجود,و الگوریتهای مبتنی بر این تئوریها ,از نظر بعضی از محققین,از قابلیت اعتماد بالاتری برخوردارند ودر نتیجه عده زیادی از آنها در این زمینه کار کرده اند.مانند:کنترل بهینه پیش بین,کنترل مقاوم,کنترل فیدبک غیر خطی,کنترل تطبیقی ,کنترل . CNF 1

 

البته گروهی از محققین ,تلفیقی از روشهای هوشمند و کلاسیک را استفاده کرده اند که به عنوان نمونه از

 

:کنترل IMC2 سیستمهای غیر خطی چند متغیره]۹,[کنترل فیدبک غیر خطی]۰۱,[کنترل پیش بین فازی

 

]۱۱,[کنترل پیش بین عصبی]۲۱,[کنترل فازی مقاوم سیستمهای غیر خطی]۳۱[می توان نام برد.در این سمینار ما برآنیم ضمن مطالعه روشهای مختلف و به دست آوردن یک دسته بندی مناسب از این روشها , آنها را از لحاظ معیارهای مختلف از جمله پایداری ,مقاوم بودن,عملکرد بهتر,کاربردی بودن,و………….مقایسه کنیم و مزایا و معایب هر یک را در حد امکان مشخص کنیم.

 

فصل اول:

 

آشنایی با سیستمهای کنترل غیر خطی چند

 

متغیره

 

۱۱-مقدمه

 

در این بخش ابتدا ابزارهای موجود برای تحلیل سیستمهای کنترل غیرخطی معرفی می شود و سپس به بحث درباره بعضی از نکات کلی می پردازیم که به طراحی سیستم کنترل غیر خطی مربوط می شود.مطالعه روشهای تحلیل غیر خطی به چند دلیل مهم است]۱:[۱-ارزانترین راه درک مشخصات یک سیستم, تحلیل نظری است.۲-گرچه شبیه سازی در کنترل غیر خطی بسیار مهم است,اما بایستی از لحاظ نظری جهت گرفته باشد.شبیه سازی چشم بسته سیستمهای غیر خطی ممکن است نتایج گمراه کننده و محدود داشته باشد.۳-

 

طراحی کنترل کننده های غیر خطی همیشه مبتنی بر روشهای تحلیل است. زیرا کسب مهارت در روشهای طراحی بدون مطالعه اولیه ابزار تحلیل غیر ممکن است ونیزتحلیل, امکان ارزیابی را برای بعد از انجام, فراهم و در صورت نبود عملکرد مطلوب راههایی برای اصلاح طراحیهای کنترل فراهم می کند.

 

تاکنون هیچ روشی کلی برای تحلیل تمام سیستمهای کنترل غیر خطی ارائه نشده است.درکنترل خطی می توان یک سیستم را درحوزه زمان یا فرکانس تحلیل کرد ,امادر سیستمهای غیر خطی,هیچ یک از رهیافتهای استاندارد را نمی توان به کار گرفت.زیرا حل مستقیم معادلات دیفرانسیل غیر خطی در حالت کلی ممکن نیست و تبدیلهای حوزه فرکانس قابل اعمال نیستند.

۱۲-روشهای تحلیل سیستمهای کنترل غیر خطی:

 

۱۲۱-تحلیل صفحه فازی]۱[

 

یک روش ترسیمی در مطالعه سیستمهای کنترل غیر خطی مرتبه دوم است و ایده اصلی آن حل معادله دیفرانسیل به طور ترسیمی به جای جستجوی یک راه حل تحلیلی است.عیب اساسی این روش این است که تنها در سیستمهایی قابل به کار گیری است که بتوان آنها را به خوبی با دینامیک مرتبه دوم تقریب نمود.

۱۲۲-نظریه لیاپانوف

 

این نظریه شامل ۲ روش مستقیم و غیر مستقیم است.در روش مستقیم برای تحلیل پایداری یک سیستم غیر خطی ,ایده ایجاد یک تابع شبه انرﮊی اسکالر(تابع لیاپانوف)است و اینکه آیا کاهش می یابد؟توانایی این روش در عمومی بودن آن و اینکه در تمام سیستمهای کنترل قابل استفاده است(متغیر با زمان,نامتغیر با زمان,ابعاد محدود یا غیر محدود) و در عوض محدودیت این روش دراین است که پیدا کردن یک تابع لیاپانوف در یک سیستم مفروض کار مشکلی است.

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

تعداد صفحه : 71

قیمت : چهارده هزار تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید