فهرست مطالب

مجله کنترل
سال نهم شماره 2 (تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/06/31
  • تعداد عناوین: 6
|
  • کنترل نظارتی پیش بین ابطال ناپذیر مدل چندگانه
    مجتبی نوری منظر، علی خاکی صدیق صفحات 1-12
    کنترل ابطال ناپذیر یکی از راهبردهای اخیر کنترل تطبیقی مقاوم است که در این مقاله ابتدا مروری بر مفاهیم بنیادی و روش های آن ارائه شده است. الگوریتم های مختلف کنترل تطبیقی ابطال ناپذیر مورد بررسی قرار گرفته و همچنین کنترل تطبیقی ابطال ناپذیر مدل چندگانه به عنوان پلی میان کنترل ابطال ناپذیر و کنترل مدل چندگانه تشریح شده است. در این مقاله، ایده کنترل پیش بین برای کنترل ابطال ناپذیر مدل چندگانه پیشنهاد شده است. استفاده از چندین کنترل پیش بین تعمیم یافته در کنار یکدیگر و کلیدزنی مناسب میان آن ها با کنترل ابطال ناپذیر برای یک سیستم نامعین پیشنهاد شده و روابط مورد نیاز تعمیم داده شده است. نتایج شبیه سازی عملکرد مناسب کنترل پیش بین ابطال ناپذیر را تایید می کند.
    کلیدواژگان: کنترل تطبیقی ابطال ناپذیر، کنترل پیش بین، کنترل نظارتی، کنترل مدل چندگانه
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • طراحی کنترل کننده فازی سلسله مراتبی با آموزش پسخور خطا بر اساس تابع لیاپانوف برای کلاسی از سیستم های غیرخطی مرتبه بالا
    محمد منثوری، پروفسور محمد تشنه لب، مهدی علیاری شوره دلی صفحات 13-23
    در این نوشتار، یک کنترل کننده فازی سلسله مراتبی به همراه کنترل کننده کلاسیک PD با روش آموزش پسخور خطا برای کلاسی از سیستم های غیرخطی تک ورودی-تک خروجی و در حضور اغتشاش محدود ارایه شده است. برای پایداری سیستم تحت کنترل، تابع لیاپانوفی در نظر گرفته شده است که ضمن تضمین پایداری، قانون به روز رسانی تمامی کل پارامترهای تالی سیستم فازی سلسله مراتبی نیز از آن استخراج شده است. پارامترهای تالی سیستم فازی سلسله مراتبی که در بلوک های مختلف واقع شده اند به صورت غیرخطی-در-پارامتر در خروجی ظاهر می شوند. برای استخراج قوانین تطبیق برای آنها با قضیه مطرح شده، پارامترها به صورت خطی-در-پارامتر ظاهر شده اند. برای جملات تقریب زده شده، حد بالا در نظر گرفته شده است. حد بالای جملات تقریب نیز در تابع لیاپانوف در نظر گرفته شده و برای آنها قانون تطبیق استخراج شده است تا محافظه کاری تقریب کاهش پیدا کند. نشان داده شده است که قضیه ارایه شده به تمامی ساختارهای سیستم های فازی سلسله مراتبی با هر تعداد لایه و حتی به سیستم فازی معمول نیز قابل اعمال است. در ضمن به کار بردن سیستم فازی سلسله مراتبی باعث کاهش قواعد و در نتیجه کاهش پارامترها می گردد. در نهایت الگوریتم ارایه شده بر روی دو سیستم (بازوی ربات انعطاف پذیرو سیستم تعلیق خودرو یک چهارم فعال) شبیه سازی شده و نتایج آن با روش کلاسیک مدلغزشی مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی بیانگر کارایی مطلوب کنترل کننده ارایه شده است.
    کلیدواژگان: کنترل کننده فازی سلسله مراتبی، کاهش قواعد، آموزش پسخور خطا، تابع لیاپانوف و قانون تطبیق
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • آنالیز پایداری غیرخطی فیلتر شکاف دار وفقی چندتایی با استفاده از قضیه شبه پایداری لیاپانوفی و بهبود عملکرد آن در حضور اغتشاشات سینوسی
    احمدرضا جناب زاده، طاهره بینازاده، بهروز صفری نژادیان صفحات 25-34
    زیر فیلتر موازی تشکیل شده است که هر زیر فیلتر پارامترهای یکی از مولفه های یک سیگنال شبه تناوبی شامل مجموع K سیگنال سینوسی را تخمین می زند. برای این ساختار سه حالت مختلف پایداری در حالتهای N=K، N>K و N وجود دارد که شامل پایداری نمایی در نقطه تعادل منفرد، شبه پایداری و کرانداری نهایی در حضور اغتشاش می شود. از بین این حالتهای پایداری دو حالت شبه پایداری و کرانداری نهایی در حضور اغتشاش می تواند مورد بررسی بیشتری قرار گیرد. بر این اساس در این مقاله ضمن معرفی MANF یک روش جدید برای اثبات شبه پایداری بر اساس تعریف تابع لیاپانوف ارائه شده است. همچنین برای حالت کرانداری نهایی در حضور اغتشاش با توجه به اینکه فرکانس تخمینی زیر فیلترها دارای بایاس هستند یک فرم کلی برای تعیین فرکانس تخمینی زیر فیلترها بدست آمده است. به منظور حذف این بایاس یک روش مبتنی بر استفاده از توابع پنجره در MANF ارائه شده است. شبیه سازی های صورت گرفته نشان می دهد که استفاده از تابع پنجره مربعی عملکرد MANF را ارتقا می بخشد..
    کلیدواژگان: تخمین فرکانس، فیلتر شکاف دار وفقی، شبه پایداری، کرانداری نهایی، اغتشاش سیسنوسی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تحلیل پایداری دینامیکی یک مشاهده گر تطبیقی کاهش مرتبه یافته جدید مبتنی بر تخمین جریان روتور برای کنترل بدون سنسور DFIG
    رحیم عجبی فرشباف، محمدرضا عزیزیان، وحید اسلام پناه صفحات 35-45
    روش های متعددی برای تخمین سرعت و کنترل بدون سنسور ماشینهای القایی وجود دارد که از این میان روش های مبتنی بر مشاهده گرهای کاهش مرتبه یافته عملکرد مناسبی از خود نشان داده اند. در این مقاله یک روش تخمین سرعت کاهش مرتبه یافته برای کنترل بدون سنسور DFIG معرفی شده که در آن از جریانهای روتور و شار استاتور به عنوان متغیرهای حالت استفاده شده است و دینامیک خطای جریانهای روتور برای مکانیزم تطابق به کار رفته است. از آنجایی که دینامیک جریان نسبت به دینامیک شار سریعتر است، این انتخاب موجب بهبود دینامیک مشاهده گر پیشنهادی می شود. پایداری دینامیکی روش پیشنهادی با استفاده از ضابطه پایداری لیاپانف به اثبات رسیده است. روش تخمین سرعت پیشنهادی علاوه بر شبیه سازی توسط یک مجموعه آزمایشگاهی نیز آزمایش شده است. مجموعه آزمایشگاهی مبتنی بر یک DSPIC، شانزده بیتی بوده و نتایج عملی توسط یک ماشین القائی 250 وات استخراج گردیده است. نتایج حاصله از شبیه سازی ها و اجرای عملی موید پایداری و کارایی عملکرد روش تخمین سرعت پیشنهادی، به ویژه در تعقیب سرعت، می باشد.
    کلیدواژگان: ژنراتور القایی دوسو تغذیه (DFIG)، کنترل بدون سنسور سرعت، مشاهده گر کاهش مرتبه یافته، پایداری دینامیکی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تحلیل پایداری و طراحی کنترل کننده غیرهمزمان برای سیستم های کلیدزنی خطی دارای زیرسیستم های پایدارناپذیر با زمان اقامت میانگین
    مهندس مهدی سیاوش، فرید شیخ الاسلام، جواد عسکری، مهندس شهرام حاج شیرمحمدی صفحات 47-58
    یکی از مهمترین مسائل مطرح در سیستم های کلیدزنی پایدارسازی سیستم های کلیدزنی خطی دارای زیرسیستم های پایدارناپذیر می باشد. از طرف دیگر در کنترل سیستم های کلیدزنی مبحث غیرهمزمانی و یا تاخیر سوئیچ سیستم نسبت به سوئیچ کنترل کننده همواره مشکلاتی در عمل برای پایداری و داشتن عملکرد مطلوب برای سیستم کلیدزنی ایجاد می کند. دراین مقاله به بررسی پایداری سیستم کلیدزنی خطی آهسته دارای زیرسیستم های پایدار و پایدار ناپذیر در حالت غیرهمزمانی دو سوئیچ پرداخته شده است. با استفاده از توابع شبه لیاپانوف شرایطی برای تضمین پایداری سیستم کلیدزنی در حالت پیوسته و گسسته بیان شده است که می توان با تعیین حداقل زمان لازم برای فعالیت زیرسیستم های پایدار بر حسب حداکثر زمان فعالیت زیرسیستم های ناپایدار و شیب افزایش و کاهش انرژی زیر سیستم ها، پایداری سیستم کلیدزنی را تضمین کرد. آخرین مسئله ی بررسی شده در این مقاله طراحی کنترل کننده های فیدبک حالتی است که بتوانند شرایط پایداری و همچنین شرایط مورد نظر طراح از جمله حداقل زمان فعالیت زیرسیستم های پایدار را فراهم کند. به منظور نشان دادن کارایی روش ها، شبیه سازی هایی در انتهای مقاله آورده شده است. یکی از مهمترین مسائل مطرح در سیستم های کلیدزنی پایدارسازی سیستم های کلیدزنی خطی دارای زیرسیستم های پایدارناپذیر می باشد. از طرف دیگر در کنترل سیستم های کلیدزنی مبحث غیرهمزمانی و یا تاخیر سوئیچ سیستم نسبت به سوئیچ کنترل کننده همواره مشکلاتی در عمل برای پایداری و داشتن عملکرد مطلوب برای سیستم کلیدزنی ایجاد می کند. دراین مقاله به بررسی پایداری سیستم کلیدزنی خطی آهسته دارای زیرسیستم های پایدار و پایدار ناپذیر در حالت غیرهمزمانی دو سوئیچ پرداخته شده است. با استفاده از توابع شبه لیاپانوف شرایطی برای تضمین پایداری سیستم کلیدزنی در حالت پیوسته و گسسته بیان شده است که می توان با تعیین حداقل زمان لازم برای فعالیت زیرسیستم های پایدار بر حسب حداکثر زمان فعالیت زیرسیستم های ناپایدار و شیب افزایش و کاهش انرژی زیر سیستم ها، پایداری سیستم کلیدزنی را تضمین کرد. آخرین مسئله ی بررسی شده در این مقاله طراحی کنترل کننده های فیدبک حالتی است که بتوانند شرایط پایداری و همچنین شرایط مورد نظر طراح از جمله حداقل زمان فعالیت زیرسیستم های پایدار را فراهم کند. به منظور نشان دادن کارایی روش ها، شبیه سازی هایی در انتهای مقاله آورده شده است.
    کلیدواژگان: سیستم های کلیدزنی خطی، پایداری نمایی، زیرسیستم های پایدارنشدنی، کنترل غیرهمزمان، زمان اقامت میانگین
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • مدلسازی و تنظیم بلادرنگ ترافیک خطوط مترو با استفاده از کنترل کننده پیش بین غیرخطی
    سیما نجفی، بیژن معاونی صفحات 59-69
    در سال های اخیر، بازیابی تاخیر زمانی و تنظیم بلادرنگ جریان ترافیک در خطوط مترو با استفاده از کنترل کننده های اتوماتیک به منظور بهره برداری بهینه از سامانه های فرکانس بالای مترو، به طور ویژه موردتوجه قرار گرفته است. این مقاله، به ارائه مدل دینامیکی جدیدی از سیستم ترافیکی مترو در یک مسیر رفت و برگشتی می پردازد. مدل ارائه شده، یک نمایش گسسته پیشامد غیرخطی است که بر اساس انحراف از زمان اعزام قطارها در یک مسیر رفت و برگشتی بیان گردیده و برخلاف مدل های پیشین پدیده انتقال ضربه ای تاخیر نیز باهدف نمایش واقعی از نحوه عملکرد حرکت قطارها در آن لحاظ گشته است. همچنین در این مقاله، با هدف بازیابی تاخیر و دفع اثر اغتشاشات از کنترل کننده پیش بین غیرخطی استفاده شده و ورودی کنترلی در جهت کاهش تاخیر زمانی در هر مرحله تولید و به زمان سفر قطارها در فاصله بین ایستگاه ها اعمال می شود. در فرایند طراحی این کنترل کننده، تابع هزینه ای بر مبنای کاهش تاخیر زمان اعزام قطارها و همچنین افزایش رضایت مسافران مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین با هدف ایجاد امکان پیاده سازی واقعی، نقش قیود و محدودیت های واقعی بر روی سیگنال کنترلی و سرفاصله زمانی اعزام قطارها در فرایند طراحی کنترل کننده لحاظ شده است. درنهایت نتایج شبیه سازی به منظور نمایش صحت عملکرد مدل پیشنهادی و همچنین عملکرد موفق سیستم کنترل پیش بین غیرخطی ارائه شده است.
    کلیدواژگان: مدلسازی دینامیک ترافیک ریلی، بازیابی تاخیر زمانی، کنترل پیش بین غیر خطی، قیود عملکردی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
|
  • Multi-Model Unfalsified Predictive Supervisory Control
    Mojtaba Nouri Manzar, Ali Khaki Sedigh Pages 1-12
    Unfalsified Adaptive Control (UAC) is a recently proposed robust adaptive control strategy. In this paper, the UAC principles and algorithms are reviewed and Multi-Model UAC is followed as an intermediate between UAC and multiple model control. Different approaches in UAC and MMUAC are studied. Also, Multi-Model Unfalsified Generalized Predictive control (MMUGPC) is proposed, which is a new control design strategy in the UAC framework. For an uncertain system, by utilizing several generalized predictive controllers and discrete switching between them with unfalsified control, a new structure is proposed and appropriate equations are derived. Simulation results show the effectiveness of proposed Multi-Model Unfalsified Generalized Predictive control.
    Keywords: Unfalsified Adaptive Control, Predictive Control, Supervisory Control, Multiple Model Control
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Designing Hierarchical fuzzy controller with Feedback Error Learning based on Lyapunov Function for a class of High order nonlinear systems
    Mohammad Mansouri, Prof. Mohammad Teshnehlab, Dr. Mahdi Aliyari Shoorehdeli Pages 13-23
    In this study, a hierarchical fuzzy controller associated with PD classical controller with feedback error learning method for class of canonical SISO nonlinear system in presence of bounded disturbance is presented. The stability of whole system is guaranteed through a Lyapunov function. The adaptation laws of all parameters of consequent part of hierarchical fuzzy system are derived using it. Tunable parameters of hierarchical fuzzy system are appeared in nonlinear form at the output. Using the mentioned theorem, they are appeared in linear form. There is an upper bound for the residual terms. They are considered in Lyapunov function and the adaptation law is derived for them. It is shown that, the proposed theorem is applicable to the hierarchical fuzzy system with any structure and any number of layers and even to the ordinary fuzzy systems. Also, using hierarchical fuzzy controllers leads to reduction of number of rules and parameters in a fuzzy system. Finally, the proposed method is applied on two systems (flexible joint robot and quarter active suspension system). The results are compared with classical sliding mode method. They reveal the efficiency of the suggested algorithm.
    Keywords: Hierarchical fuzzy controller, rule reduction, feedback error learning, Lyapunov function, adaptation law
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Nonlinear Stability analysis of Multiple Adaptive Notch Filter with semistability Lyapunov Theorem and performance improvement in the presence of sinusoidal disturbances
    Ahmadreza Jenabzadeh, Tahereh Binazadeh, Behrooz Safarinejadian Pages 25-34
    In this paper, different cases of the stability of Multiple Adaptive Notch Filter (MANF) are studied. The structure of MANF is composed of N parallel subfilters. Each subfilter estimates the parameters of one the components of quasi periodic signals including the sum of N periodic signals. For this structure, there are three different cases of stability for N=K, N>K and N
    Keywords: Frequency Estimation, Adaptive Notch Filter, Semistability, Ultimate Boundedness, Sinusoidal Disturbance
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Dynamic Stability Analysis of a Novel Reduced-Order Adaptive Observer Based on Rotor Current Estimation for Sensorless Control of DFIG
    Rahim Ajabi, Farshbaf, Dr Mohammad Reza Azizian, Vahid Eslampanah Pages 35-45
    Several algorithms are developed for speed estimation and sensorless control of induction machines which among them, reduced-order based methods have proved acceptable performance. In this paper, a reduced-order speed estimation method, is introduced for sensorless control of DFIGs, in which, rotor currents and stator fluxes are used as state variables and dynamic of rotor currents error is applied to extract adaptation mechanism. Since current dynamic is faster than flux dynamic, proposed observer dynamic is improved. Dynamic stability of proposed method is demonstrated using Lyapunov stability criteria. The suggested speed estimation algorithm is confirmed utilizing a laboratory setup, in addition to simulations. Laboratory setup is based on a 16-bit DSPIC and practical results are extracted using a 250 watts induction machine. Both simulation and practical results show effective and stable operation of proposed method, especially at speed tracking.
    Keywords: Doubly, Fed Induction Generator (DFIG), speed sensorless control, reduced, order observer, dynamic stability
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Asynchronous Control and Stabilization of Linear Switched Systems with Unstabilizable Subsystems by Average Dwell Time Approach
    Mr Mahdi Siavash, Dr Farid Sheikholeslam, Dr Javad Askari, Mr Shahram Hajshirmohammadi Pages 47-58
    Stabilization of switched linear systems is one of the most important problems in the field of switched systems. On the other hand, asynchronous switching between the controller and the system may lead to an unstable closed loop system or degrade the closed loop system's performance. In this paper the problem of stabilizing a switched system with both stabilizable and unstabilizable subsystems and asynchronous switching between the controller and the system is considered. Using Lyapunov-like functions, some criteria are presented to guarantee the stability of the switched system based on the activity time of the stable and unstable subsystems and maximum number of switchings in a given time interval for both discrete-time and continuous-time cases. The last issue, verified in this paper is the design of a state feedback controller which can provide stability criteria, as well as designer’s desired criteria, including minimum activity time of the stable subsystems. In order to illustrate the effectiveness of the proposed method, simulation results are presented at the end of the paper.
    Keywords: Linear switched systems, Exponential stability, Unstabilizable subsystem, Asynchronous switching, Average dwell time
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Modeling and Real-time Traffic Regulation in Metro Loop Lines using Nonlinear Model Predictive Control
    Sima Najafi, Dr Bijan Moaveni Pages 59-69
    Automatic traffic regulation plays an important role in public transportation especially in metro lines. Delay recovery and real-time control strategies are employed to obtain optimal schedule of high frequency lines in recent years. This paper presents a new traffic model for metro loop lines based on the time deviations of departure times. In this model, a phenomena of transferring knock on delay from one train to another one has been considered. The objective function is considered to minimize the time deviation and increase the passenger satisfaction with headway adherence. Nonlinear model predictive controller is employed to compensate the disturbances and recover the nominal time schedule in metro traffic system by varying the running time between two successive platforms. We minimize the objective function by designing nonlinear model predictive controller in the presence of the operational constraints on control actions and time interval between two successive trains. Simulation results verify the introduced model and show the performance of nonlinear model predictive controller to minimize the delays.
    Keywords: Metro Traffic Modelling, Delay Recovery, Nonlinear Model Predictive Control, Operational Constraints
    Abstract View Paper Original: Persian