پایان نامه : طراحی کنترل کننده استاتیکی مقاوم خروجی برای نیل به تعقیب فازی H_infinity برای سیستمهای غیر خطی توصیف شده با مدل تاکاگی-سوگنو T-S

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته ابزار دقیق و اتوماسیون صنعت نفت

عنوان : طراحی کنترل کننده استاتیکی مقاوم خروجی برای نیل به تعقیب فازی H_infinity برای سیستمهای غیر خطی توصیف شده با مدل تاکاگی-سوگنو T-S

پایان نامه

در رشته :

ابزار دقیق و اتوماسیون صنعت نفت

از دانشگاه شیراز

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 :

(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)

چکیده

موضوع این رساله در ارتباط است با مسئله طراحی کنترل کننده استاتیکی مقاوم خروجی به منظور حصول تعقیب فازی  برای سیستم های دارای تأخیر زمانی و عدم قطعیت که قابل مدل شدن توسط مدلسازی فازی تاکاگی- سوگنو (T-S) میباشند. کنترل کننده به فرم جبرانسازی توزیع شده موازی (PDC) میباشد. کنترل کننده نهایی بایستی منتج به پایداری سیستم حلقه بسته و حصول تعقیب  با توجه به سیگنال مرجع و در حضور سیگنال های محدود گردد. مجموعه ای از نامعادلات ماتریسی خطی (LMI) به همراه یک معادله ماتریسی خطی (LME) جهت طراحی بهره های استاتیک نهایی برای هر کنترل کننده محلی بکار گرفته شده اند.

 

 

 

 

 

فهرست مطالب

 

 

عنوان

 

مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………12

 

فصل اول: آشنایی با نامعادلات ماتریسی خطی و جعبه ابزار مربوطه در نرم افزار MATLAB

  • نامعادلات ماتریسی خطی…………………………………………………………………………………………………15
  • خواص نامعادلات ماتریسی خطی……………………………………………………………………………………..16
  • ماتریس ها به عنوان متغیر……………………………………………………………………………………………….18
  • جعبه ابزار LMI در نرم افزار MATLAB…………………………………………………………………..19

1-4-1- تعیین یک سیستم از LMI ها…………………………………………………………………………………19

 

فصل دوم: مدل فازی تاکاگی- سوگنو و جبران سازی موازی توزیع شده

2-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………23

2-2- مدل فازی تاکاگی- سوگنو…………………………………………………………………………………………………..24

2-3- ساخت مدل فازی………………………………………………………………………………………………………………….26

2-3-1- غیرخطی بودن قطعه ای…………………………………………………………………………………………….26

2-3-2- تقریب محلی در فضاهای تقسیم شده فازی……………………………………………………………….32

2-4- جبرانسازی موازی توزیع شده………………………………………………………………………………………………32

 

فصل سوم: کنترل کننده های استاتیکی خروجی

3-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………..36

3-2- پایدار سازی توسط فیدبک استاتیک خروجی……………………………………………………………………..37

3-2-1- شرایط لازم………………………………………………………………………………………………………………….38

3-2-3- شرایط کافی………………………………………………………………………………………………………………..40

3-2-4- روش های طراحی و محدودیت ها……………………………………………………………………………..40

 

فصل چهارم: طراحی کنترل کننده فیدبک استاتیک خروجی برای نیل به تعقیب فازی  برای سیستم های غیرخطی توصیف شده با مدل تاکاگی- سوگنو T-S

4-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………51

4-2- طراحی کنترل کننده……………………………………………………………………………………………………………53

فصل پنجم: طراحی کنترل کننده فیدبک استاتیک خروجی برای نیل به تعقیب فازی  برای سیستم های غیرخطی دارای تأخیر زمانی توصیف شده با مدل تاکاگی- سوگنو T-S

5-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………67

5-2- طراحی کنترل کننده……………………………………………………………………………………………………………68

 

فصل ششم: طراحی کنترل کننده استاتیکی مقاوم  خروجی برای نیل به تعقیب  فازی  برای سیستمهای غیرخطی دارای تأخیر زمانی  توصیف شده با مدل تاکاگی- سوگنو T-S

6-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………80

6-2- طراحی کنترل کننده……………………………………………………………………………………………………………82

 

7- نتیجه گیری و پیشنهاد…………………………………………………………………………………………………………….99

  • فهرست منابع………………………………………………………………………………………………………………….100
  • پیوست الف…………………………………………………………………………………………………………………….104
  • چکیده به زبان انگلیسی………………………………………………………………………………………………….133

فهرست تصاویر

 

 

عنوان

 

شکل(1-1): (الف) مجموعه محدب- (ب) مجموعه غیرمحدب……………………………………………………..17

شکل (2-1): غیرخطی بودن کلی قطعه ای…………………………………………………………………………………..27

شکل (2-2): غیرخطی بودن محلی قطعه ای………………………………………………………………………………..28

شکل (2-3): توابع عضویت  و ………………………………………………………………..31

شکل (2-4): توابع عضویت  و ……………………………………………………………….31

شکل(4-1): دنبال نمودن خروجی مرجع توسط کنترل کننده طراحی شده برای مثال 4-1……..64

شکل (4-2): تغییرات سیگنال کنترلی ورودی مثال 4-1 در گذر زمان……………………………………….65

شکل(4-3): تغییرات ضریب تضعیف تعیین شده برای مثال 4-1 در گذر زمان…………………………..66

شکل(5-1): دنبال نمودن خروجی مرجع توسط کنترل کننده طراحی شده برای مثال 5-1……..77

شکل (5-2): تغییرات سیگنال کنترلی ورودی مثال 5-1 در گذر زمان……………………………………….78

شکل(5-3): تغییرات ضریب تضعیف تعیین شده برای مثال 5-1 در گذر زمان…………………………..79

شکل(6-1): دنبال نمودن خروجی مرجع توسط کنترل کننده طراحی شده برای مثال 6-1……..96

شکل (6-2): تغییرات سیگنال کنترلی ورودی مثال 6-1 در گذر زمان……………………………………….97

شکل(6-3): تغییرات ضریب تضعیف تعیین شده برای مثال 6-1 در گذر زمان…………………………..98

مقدمه

 

مسئله پایدار سازی و کنترل سیستمهای غیر خطی از مسائل مهم در تئوری کنترل می باشند. یک گام اساسی و مهم در این زمینه تحقیقاتی، مدلسازی سیستم غیر خطی با استفاده از تکنیک مدل سازی فازی تاکاگی – سوگنو T – Sمی باشد. به کمک این مدلسازی، سیستم غیر خطی اولیه، با ترکیب مجموعه ای از زیر سیستمهای خطی تقریب زده می شود. هر زیر سیستم خطی با یک بیان قاعده اگر – آنگاه (IF-Then Rule) توصیف می شود. در گام دوم که طراحی کنترل کننده دلخواه می باشد، برای هر زیر سیستم خطی یک کنترل کننده خاص با در نظر گرفتن کلیه زیرسیستم های خطی طراحی می شود. گام نهایی ترکیب فازی مناسب همه کنترل کننده های خطی طراحی شده برای ساخت کنترل کننده نهایی خواهد بود. به این روش طراحی کنترل کننده، جبرانسازی توزیع شده موازی (Parallel Distributed Compensation) گفته می شود.

نه فقط پایدار سازی یک سیستم غیر خطی، بلکه کنترل مناسب آن سیستم هم مد نظر می باشد. در این رساله ، تمرکز ما بر مسئله تعقیب   خواهد بود. این مسئله پیشینه ای 12 ساله در تئوری کنترل فازی دارد و با انتشار مقاله منتشر شده درمنبع ]1[ آغاز شده است. در طی سالهای بعد از انتشار این مقاله، روشها و کاربردهای دیگری نیزبه این زمینه تحقیقاتی افزوده شده اند. از جمله می توان به منابع دیگر ] 9[-] 2[  رجوع داد. نکته قابل توجه در تمامی این طراحی های کنترل کننده فازی تعقیب  با استفاده از ساختار مشاهده گر حالت کنترل مدرن برای پی ریزی ساختار کنترل کننده است. این ساختار چند ویژگی دارد، بطور ساده ای بیان می شود ولی طراحیهای بهره مشاهده گر و بهره کنترل کننده در آن بسیار پیچیده است؛ زیرا این بهره ها باید از روی اطلاعات تمامی زیر سیستمهای خطی در مدل تاکاگی – سوگنو محاسبه شوند. نکته قابل تامل دیگر در این ساختار، هم درجه بودن  کنترل کننده و سیستم تحت کنترل است.

در این رساله، هدف ما طراحی کنترل کننده فازی استاتیکی خروجی برای نیل به حل مسئله تعقیب   برای سیستمهای غیر خطی می باشد. کنترل کننده استاتیکی خروجی از تنها یک یا چند بهره تشکیل شده است که سیگنال کنترلی متناسب با مقدار لحظه ای خروجی و مقدار لحظه ای سیگنال مبنا تولید می کند. این کنترل کننده در قیاس با کنترل کننده دینامیکی خروجی بسیار ساده طراحی می شود و بسیار ساده نیز بطور عملی بکار گرفته می شود و کنترل کننده از مرتبه یک بوده و هم درجه با سیستم تحت کنترل نمی باشد. دلیل اصلی ما در انتخاب این تحقیق، همین مزایای کنترل کننده استاتیکی خروجی می باشد. لازم به ذکر است که تا زمان تهیه این رساله، در این زمینه کار اساسی انجام نگرفته و مقاله ای منتشر نشده است.

همانطور که بیان گردید هدف از این رساله، بررسی مسئله طراحی کنترل کننده فازی استاتیکی خروجی برای رسیدن به خطای کم درتعقیب یک سیگنال مبنا در مسئله تعقیب  می باشد. در این رساله، پس از طی مراحل اولیه، هدف ما توسعه روش ابداعی به سیستمهایی است که در ساختار معادلات آنها اجزائ تأخیر دار وجود داشته باشند. تاخیر در بسیاری از سیستمهای فیزیکی وجود دارد. اضافه شدن اجزای تأخیر دار به هر سیستم دینامیکی منجر به ناپایداری سیستم حلقه بسته و یا عملکرد ضعیف کنترلی آن می شود. هدف نهایی ما در این تحقیق ، حل مسئله کنترل فازی در تعقیب  در مورد سیستمهای دارای تاخیر می باشد

قدم بعدی در این رساله، تعمیم این مسئله کنترلی به سیستمهایی است که دارای نامعینی می باشند. در واقع، هدف اصلی ، طراحی کنترل کننده فازی استاتیکی خروجی مقاوم می باشد. علت اصلی درانتخاب این هدف، لزوم  مقاوم طراحی کردن کنترل کننده مقاوم است. در هر مسئله کنترلی که در آن یک سیستم غیر خطی با مدلسازی تاکاگی – سوگنو به مجموعه ای از زیر سیستمهای خطی بیان می شود، تقریبهای زیادی وارد می شود. اگر در طراحی کنترل کننده، این تقریبها مد نظر قرار نگیرند، احتمال ناپایداری سیستم حلقه بسته بوجود می آید. برای اجتناب از این نقص، بایستی کنترل کننده مقاوم طراحی شود. این کار مستلزم در نظر گرفتن اجزای نامعین در مدل فازی تاکاگی – سوگنو از سیستم غیر خطی است. حال با در نظر گرفتن این اجزا، باید جبران کننده نهایی طراحی شود.

ابزاری که ما در بیان مسئله  تعقیب و مسئله کنترل فازی تعقیب   در طراحی کنترل کننده بکار خواهیم گرفت ، نامعادلات خطی ماتریسی هستند. در 18 سال گذشته ، مقالات بسیار زیادی در زمینه های مختلف کنترلی منتشر شده اند که در آنها بیان مسئله و طراحی کنترل کننده بر مبنای تئوری نامعادلات خطی ماتریسی بوده است. ما نیز در این تحقیق از این تئوری برای رسیدن به طراحی نهایی استفاده خواهیم نمود،] 10[.

 

تعداد صفحه : 135

قیمت : 14000تومان

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 :        09199970560        info@arshadha.ir

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.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

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