predictive controller
در نشریات گروه مکانیک-
موشک های دوش-پرتاب یکی از کاربردی ترین ابزار در صنایع نظامی بوده و از اهمیت بسیار بالایی برخوردار هستند. در این نوع از تسلیحات هوافضایی، به دلیل زمان پرواز اندک و مانورهای بالای موشک در این مداومت کم، اهمیت بالای روش کنترلی وهدایت برای رسیدن به هدف مشخص خواهد شد. در این نوع از موشک ها، سرعت در راستای محور طولی به علت سوخت جامد بودن موشک قابل کنترل نبوده ولذا از سرعت های عرضی و سمتی به وسیله سطوح کنترل پرواز برای تغییر مسیر استفاده می شود. در این مقاله ابتدا معادلات دینامیکی موشک دوش-پرتاب استخراج گردیده و سپس، معادلات مربوط به روش های کنترلی پیش بین و PID استخراج و شبیه سازی شده است. در نهایت، به منظور بررسی دقت نتایج حاصل از شبیه سازی به همراه تکنیک های کنترلی، آنالیز قابلیت اعتماد برروی هر دو کنترلگر پیاده سازی شده و نتایج دو مدل کنترلی مورد قیاس قرار گرفته است. برای فازهای مختلف پروازی، استفاده از هر کدام از کنترلگرها به صورت ترکیبی یا تکی مشخص گردیده و نقاط قوت و ضعف هر کدام از کنترلگرها در انواع فازها مورد تحلیل قرار گرفته است.
کلید واژگان: موشک دوش پرتاب، قابلیت اعتماد، کنترل پیش بین، کنترل PID، فازهای پروازی، شبیه سازیShoulder-fired missiles are one of the most practical tricks in the military industry and are of great importance. In this type of aerospace weapon, due to the short flight time and high maneuvers of the missile in this short duration, the high importance of the control and guidance method to achieve the goal will be determined. In these types of missiles, the speed along the longitudinal axis cannot be controlled due to the solid fuel of the missile, so directional and lateral velocities are used by flight control tools to change the direction. In this paper, first, the dynamic equations of the Shoulder-fired missiles are extracted and then the equations related to predictive control methods and PID are extracted and simulated. Finally, in order to evaluate the accuracy of the simulation results along with the control techniques, the reliability analysis was implemented on both controllers and the results of the two control models were compared. For different flight phases, the use of each controller is specified in combination or individually and the strengths and weaknesses of each controller in different phases are analyzed.
Keywords: Shoulder-Fired Missile, Reliability Study, Predictive Controller, PID Controller, Flight Phases, Simulation -
در این مقاله کنترل کننده ی پیش بین مقید با استفاده از توابع لاگر برای کنترل سمت و عمق یک شناور زیرسطحی هوشمند در حضور اغتشاشات طراحی شده است. شناور زیرسطحی هوشمند به دلیل دینامیک غیرخطی کوپل شده، نامعینی های پارامتری و اغتشاشات خارجی ناشی از محیط زیر آب دارای پیچیدگی زیادی است. علاوه بر این شناور زیرسطحی در نظرگرفته شده در این مقاله، دارای قیود موجود بر روی عملگرها می باشد که این محدودیت ها بر پیچیدگی کنترل آن افزوده است. در این تحقیق ابتدا دینامیک غیرخطی شناور زیرسطحی هوشمند مدل سازی می شود و در ادامه طراحی کنترل کننده پیش بین مقید انجام می شود. در طراحی کنترل کننده ی پیش بین مقید از توابع متعامد لاگر به منظور بهینه سازی و کاهش بار محاسباتی در بازه زمانی استفاده شده است. از مزایای کنترل کننده ی طراحی شده می توان به برخط و بهینه بودن، دقت بالا، قابلیت پیاده سازی، برخورد هدف مند با قیود و همچنین دارا بودن خواص مقاوم در برابر اغتشاشات اشاره کرد. به منظور نشان دادن کارایی روش، کنترل کننده ی پیشنهادی بر روی شناور زیرسطحی مورد نظر شبیه سازی شده و مقایسه ای بین زمان محاسبات کنترل کننده با استفاده از توابع لاگر و بدون استفاده از آن صورت گرفته است. نتایج شبیه سازی، کارایی و موثر بودن کنترل کننده ارائه شده را به خوبی نشان می دهد.کلید واژگان: شناور زیرسطحی هوشمند، کنترل کننده پیش بین، کاهش زمان محاسبات، توابع لاگرIn this paper, a constrained predictive controller is designed using Laguerre functions to control the depth and steering of an autonomous underwater vehicle considering underwater disturbances. Due to under-actuated nonlinear coupled dynamics, parameters uncertainty, external underwater disturbances autonomous underwater vehicles are complicated. Moreover, the underwater autonomous vehicle investigated in this study includes constraints on actuators leading a more complex problem. In this study, first, the nonlinear dynamics of the autonomous underwater vehicle utilized for the controller design has been modeled. Then, Laguerre orthogonal functions were used in the constrained predictive controller design for reducing computational time and accelerating optimization process. Optimized, online, high precision, implementation capability, consider constraints purposefully and robust properties against disturbances can be mentioned as the most important advantages of designed controller. In addition, predictive control method is robust against disturbances. To monitor the methods’ performance, the autonomous underwater vehicle was modeled and then a comparison between the controller's calculation time with and without the Laguerre functions was also represented. At the end, the simulation results obtained from this controller, using Laguerre functions, showed the efficiency and effectiveness of the proposed solution.Keywords: Autonomous Underwater Vehicle, Predictive Controller, Reduce Computational Time, Laguerre Functions
-
برای انتقال گاز طبیعی از منابع تولیدکننده به مصرف کننده از خطوط انتقال گاز استفاده می شود. طویل شدن خطوط انتقال سبب کاهش فشار گاز می شود. ایستگاه های تقویت فشار گاز جهت جبران افت فشار در مسیر انتقال در نظر گرفته می شوند. در این ایستگاه ها معمولا چندین واحد کمپرسوری جهت تسهیم جریان گاز ورودی، به صورت موازی کار می کنند. هدف مطالعه حاضر بررسی روش تقسیم بار میان کمپرسورهای موازی به صورت بهینه با توجه به ظرفیت هر کمپرسور می باشد. در این مقاله یک الگوریتم تقسیم بار با استفاده از کنترل کننده پیش بین مبتنی بر مدل (MPC) جهت دستیابی به عملکرد پایدار و کارآمد در ایستگاه تقویت فشار پیشنهاد می شود. در این الگوریتم از بهینه یابی آنی با یک روش اصلاح کننده تطبیقی در هنگام مواجه با یک تقاضای متغیر از جانب مصرف کننده استفاده می شود. بهینه یابی با توجه به ظرفیت هر کمپرسور و با استفاده از منحنی بازده تقریبی انجام می شود. بدین ترتیب، مختصات نقاط کاری بهینه برای هر کمپرسور بدست آورده می شود. الگوریتم پیشنهادی در نرم افزار متلب بر روی دینامیک کمپرسورهای گریز از مرکز با آرایش موازی پیاده سازی می شود. نتایج حاصل نشان می دهد که تقسیم بار با استفاده از روش پیشنهادی عملکرد بسیار بهتری نسبت به روش های قدیمی نظیر تقسیم بار به صورت برابر دارد که سبب کارکرد بهینه هر کمپرسور و در نتیجه ذخیره سازی و صرفه جویی گاز طبیعی می گردد.کلید واژگان: کمپرسور گازی، بهینه یابی آنی، تقاضای متغیر، تقسیم بار، کنترل کننده پیش بینTo transport the natural gas from the producer sources to the consumers, gas pipelines are used. The extension of the pipelines reduces gas pressure and compression stations are considered to compensate for the loss of pressure in the transport path. At these stations, several compressor units usually work in parallel to share the gas inlet flow. The purpose of the present study is to investigate the load distribution method between parallel compressors in an optimal manner according to the capacity of each compressor. In this paper, a load sharing algorithm is proposed with the help of a model-based predictive controller (MPC) to achieve a stable and efficient operation at the compression station. In this algorithm, real-time optimization is used by an adaptive modifier method when faced with a variable demand from the consumer. The optimization is done according to the capacity of each compressor and using the approximated efficiency curve. In this way, the coordinates of the optimal working points for each compressor are obtained. The proposed algorithm is implemented in MATLAB software on the dynamics of centrifugal compressors in parallel arrangement. The results show that the load distribution using the proposed method has a much better performance than the old methods such as equal load balancing. This method results in the optimal operation of each compressor and thus storing and saving the natural gas.Keywords: Gas compressor, Real-time optimization, Variable demand, Load sharing, Predictive controller
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.