mohammadjavad khosrowjerdi
-
درتعدادی از کاربردهای عملی مخصوصا در کاربردهای نظامی، سیستم ناوبری اینرسی (INS) بایستی دقت زیادی در زمان کوتاهی داشته باشد. جهت تحقق همترازی، فیلتر های تخمینگر بازگشتی و در موارد غیرخطی از فیلتر کالمن تعمیم یافته (EKF) استفاده می شود. دینامیک سیستم های واقعی عموما پیوسته و اندازه گیریهای سنسورها گسسته انجام می شود.بنابراین، استفاده از یک فیلتر هایبرید اجتناب ناپذیر است. علاوه براین، یک فیلتر مقاوم قابلیت اطمینان سیستم را بطرز قابل ملاحظه ای افزایش می دهد. در این مقاله، ابتدا یک فیلتر کالمن تعمیم یافته هیبریدی (HEKF) ارایه می شود و در ادامه نوع ارتقایافته آن تحت عنوان فیلتر کالمن تعمیم یافته مقاوم هیبریدی (HREKF) نیز ارایه می شود. با اجرای الگوریتمهای ارایه شده روی داده های واقعی، نشان داده می شود که سرعت همگرایی مخصوصا در راستای یاو افزایش قابل ملاحظه ای پیدا می کند. سرانجام، با استفاده از یک رویکرد سیستم ضربه ای، یک اثبات پایداری جدید برای الگوریتمهای ارایه شده ارایه می شود که کراندار بودن خطای تخمین را تضمین می کند.
کلید واژگان: تخمین، فیلتر کالمن توسعه یافته هیبریدی، فیلتر کالمن توسعه یافته مقاوم هیبریدی، ناهمترازیهای بزرگHigh Performance Hybrid Robust Extended Kalman Filter Design with Application to Large MisalignmentsIn many applications, especially military applications, the inertial navigation system (INS) needs to achieve a high level of accuracy in a short time. For alignment, recursive estimator filters and, in non-linear cases, the Extended Kalman Filter (EKF) is often used. The dynamics of a real, continuous system and the output of the sensors are available discretely. Therefore, a hybrid filter has been used. In addition, a robust filter is used to increase the reliability of system operation. In this paper, a Hybrid Extended Kalman Filter (HEKF) is presented and then upgraded to the Hybrid Robust Extended Kalman Filter (HREKF). By running the algorithm on the data of a real system, it was observed that the speed of convergence increased especially in the yaw direction. By running the algorithm on the data of a real system, it was observed that the speed of convergence has increased especially in the yaw direction. Finally, using the impulsive system approach, a new stability analysis of the proposed algorithms is presented, which guarantees the boundedness of the error estimation, which is unique.
Keywords: Dual Estimation, Hybrid Extended Kalman Filter, Hybrid Robust Extended Kalman Filter, Large Misalignments -
مجله کنترل، سال نهم شماره 1 (بهار 1394)، صص 13 -24این مقاله یک رویکرد جدید جهت طراحی سیستم کنترل کننده تحمل پذیر عیب مبتنی بر کنترل پیش بین غیرخطی مقاوم برای سیستم های چند متغیره غیرخطی افاین ارایه می کند. سیستم کنترل تحمل پذیر عیب مورد نظر از یک رویه تخمین عیب مبتنی برفیلتر کالمن توسعه یافته تطبیقی برای تخمین همزمان حالت های سیستم و ضریب افت کارایی محرک ها استفاده می کند. یک واحد ناظر نیز با استفاده از روش مدل سازی عیب و اصلاح مدل به کار رفته در کنترل کننده پیش بین در هر گام نمونه برداری وظیفه جبران عیب افت کارایی و بایاس محرک ها را برعهده دارد. همچنین با استفاده از جبران فیدبک در کنترل کننده پیش بین، کنترل کننده مورد نظر در برابر نامعینی های موجود در سیستم، مقاوم می شود. از مزایای مهم این روش، برآورده کردن قیود حاکم بر ورودی های کنترل و جبران همزمان عیب بایاس و افت کارایی محرک ها و عملی بودن آن است. نتایج شبیه سازی روش مورد نظر روی سیستم موتور احتراق داخلی خودرو کارایی آن را نشان می دهد.
کلید واژگان: سیستم کنترل تحمل پذیر عیب، کنترل پیش بین مبتنی بر مدل غیرخطی مقاوم، فیلتر کالمن توسعه یافته تطبیقی، عیب محرک هاThis paper presents a new approach for fault tolerant control system (FTCs) design based on robust nonlinear model predictive control (NMPC) for multivariable affine systems. The proposed FTCs uses an estimation scheme that is based on adaptive extended kalman filter (AEKF) for the state estimation of plant and loss of effectiveness factors of actuators. A supervisor module also uses the fault modeling and correction of plant model per sampling time to accommodate bias and loss of effectiveness of actuators. In addition by feedback compensation in NMPC، the proposed controller is robust through plant uncertainties. The most important advantage of the proposed approach is its ability to deal with the constraints and simultaneous fault in actuators and it is practical. Simulation results of the proposed method on automotive engine show the effectiveness of the proposed method.Keywords: Fault Tolerant Control system, Robust Nonlinear Model Predictive Control, Adaptive Extended Kalman Filter, Actuators Fault -
تشخیص عیب فعال را می توان طراحی یک سیگنال وروی کمکی جهت تشخیص عیب مخفی شده در قالب سیستم های چند مدله در حوزه ی زمان- پیوسته و زمان- گسسته معرفی نمود. در این مقاله جهت تشخیص عیب مقاوم در کلاسی از سیستم ها با معادلات فضای حالت غیر خطی کوپل شده ی پیوسته در حضور نایقینی و اغتشاش، از یک روش اصلاحی برای طراحی سیگنال کمکی بهینه با رویکرد سیستم های چند مدله، برای سیستم های سالم و معیوب استفاده می شود. با توجه به غیر خطی بودن معادلات فضای حالت،استفاده از روش های پیشین تشخیص عیب فعال امکان پذیر نمی باشد. به منظور غلبه بر این مشکل، روش اصلاح شده ای به منظور تضمین تشخیص عیب مقاوم برای این کلاس از سیستم های غیر خطی در حضور نایقینی و اغتشاش، طراحی سیگنال کمکی بهینه انجام می شود. در پایان راهکار پیشنهادی برای طراحی سیگنال کمکی بهینه به یک سیستم اصطکاک چرخ- جاده اعمال می شود.کلید واژگان: تشخیص عیب فعال، سیگنال کمکی، مدل اصطکاک چرخ، جادهActive fault detection consists of finding an auxiliary input signal the use of which allows detection of the masked faults using a multi-model framework in continuous or discrete- time cases. In this paper, a modified approach to optimal auxiliary signal design in robust fault detection based on a multi-model formulation of healthy and faulty systems is used to study the problem of active fault detection for a class of systems with nonlinear coupled continuous state-space equations in the presence of uncertainties and disturbances. Due to the nonlinearity in the state-space equations, the traditional active fault detection approach is not straightforward to be employed. To overcome this difficulty, a modified solution is proposed in order to design an optimal auxiliary signal to guarantee robust fault detection for this class of nonlinear systems in the presence of uncertainties and disturbances. Finally, the proposed solution for optimal auxiliary signal design is applied to a Lumped Tire-Road Friction system.Keywords: Active Fault Detection, Auxiliary Signal, Tire, Road Friction Model, Nonlinear Systems
-
-
در این مقاله، رویکردفعالی مبتنی بر مدل جهت طراحی یک سیستم کنترل تحمل پذیر خطا برای جبران خطاهای مکانیکی ناشی شده از ساختار داخلی استاتور و رتور موتور القایی سه فاز ارایه می شود. ساختار این سیستم کنترل از دو بخش اصلی تشکیل یافته است. بخش نخست یک کنترل کننده ی نامی برای حالت بدون خطا و به منظورکنترل شار و سرعت رتور می باشد که در این پژوهش از یک کنترل کننده خطی ساز فیدبک استفاده گردیده است. بخش دوم از یک رویتگر مد لغزشیجهت تخمینخطاهای جمع شونده در مدل فضای حالت موتور القایی سه فاز که بیانگر خطاهای مکانیکی در ساختار داخلی استاتور و رتور موتور القایی می باشند، تشکیل شده است. این رویتگر علاوه بر تخمین خطاها که جهت جبران سازی اثر خطاهای مکانیکی در عملکرد موتور مورد استفاده قرار می گیرند، جهت تخمین شارهای محوری غیر قابل اندازه گیری برای تمام موقعیت های کاری موتور نیز بکار می رود. کارایی رویکرد ارایه شده جهت جبران سازی خطاهای مکانیکی موتور القایی با استفاده از نتایج شبیه سازی نمایش داده می شود.
کلید واژگان: موتور القایی، خطای مکانیکی، سیستم کنترل تحمل پذیر خطا، شناساییو محل یابی خطا، رویتگر مد لغزشیIn this paper, a model-based active fault tolerant control system (FTCs) is proposed for three phase induction motor (IM) drives subjected to the mechanical faults caused by both stator and rotor failures. FTCs structure consists of two main parts. The first part is a nominal controller based on feedback linearization for fault-free case to achieve control objectives (rotor flux and speed control). The second part is a sliding mode observer (SMO) in order to estimate additive faults which model mechanical faults in the state space model of IM. This observer has been used not only for fault reconstruction and production of additional control inputs for compensating their undesirable influences on performance of IM, but also for online estimation of axial fluxes in any operating conditions. The simulations results are shown to illustrate the effectiveness of the proposed approach to compensate the mechanical faults in IM.Keywords: Induction Motor (IM), Mechanical Fault, Fault Tolerant Control system (FTCs), Fault Detection, Isolation (FDI), Sliding Mode Observer (SMO)
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.