فهرست مطالب

مجله کنترل
سال هفتم شماره 3 (پاییز 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/09/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • ارسلان رحیم آبادی، حمیدرضا تقی راد* صفحات 1-8
    در بسیاری از کاربردهای عملی بررسی پایداری مجانبی نقاط تعادل یک سیستم دارای اهمیت ویژه ای است. همچنین در برخی از این سیستم ها با وضعیتی مواجه می شویم که وجود پاسخ در این سیستم هامحدود به بخشی از فضای حالت است. برای مثال سیستم های مثبت که در فرایندهای شیمیایی متداول هستند دارای متغیرهای حالت نامنفی می باشند.در این نوع سیستم ها تحلیل پایداری با استفاده از روش مستقیم لیاپانوف همیشه انتخاب مناسبی نیست؛زیرا بررسی شرایط لیاپانوف در بخشی از فضای حالت که وجود پاسخ ها به آنجا محدود می شود، کافی می باشد وهمواره نیاز به تضمین وجود حداقل یک قلمرو شامل نقطه تعادلکه دارای شرایط لیاپانوف است نخواهد بود.از این رو در این مقاله به تعریف نوع دیگری از پایداری با عنوان پایداری گوشه ای می پردازیم که جایگزین مناسبی برای بررسی پایداری مجانبی نقاط تعادل دراین گونه سیستم ها است. شرایط تضمین این نوع پایداری توسط قضیه ای مشابه با قضیه لیاپانوف ارائه می شود و برای دو سیستم متفاوت با استفاده از این قضیه، پایداری گوشه ای نقطه تعادل واقع در مبدا را مورد بررسی قرار می دهیم.
    کلیدواژگان: سیستم های خودگردان، سیستم های مثبت، تحلیل پایداری، پایداری لیاپانوف، پایداری مجانبی
  • سید محمد جلال رستگار فاطمی*، جعفر سلطانی، نوید رضا ابجدی صفحات 9-15
    در این مقاله تحقیقاتی یک اینورتر شش فاز سه سطحی با مدولاسیون پهنای پالس بردار فضایی SVPWM با بکارگیری دو اینورتر سه فاز سه سطحی با اختلاف فاز 30 درجه طراحی میشود. در پیاده سازی از روش طبقه بندی (کلاسه بندی) شبکه عصبی بردارهای اینورتر SVPWM استفاده شده است. از این اینورتر در یک سرودرایو شش فاز استفاده شده است. روش کنترلی مورد استفاده عبارت است از کنترل برداری در راستای شاردور استاتور و با بکارگیری یک تبدیل شناخته شده متغیرهای شش فاز به شش متغیر متعامد تبدیل میشوند. درستی عملکرد این روش توسط شبیه سازی درایو یک موتور شش فاز نامتقارن به اثبات رسیده است.
    کلیدواژگان: شش فاز نامتقارن، شبه شش فاز، اینورتر سه سطحی، طبقه بندی شبکه عصبی
  • زهرا حسن زاده بنابیدی، حمیدرضا کبروی*، سعید طوسی زاده، رضا بوستانی صفحات 17-30
    توانبخشی حرکتی از مباحث مورد توجه محققان است. در اینتحقیق، یک راهکار کنترلی به منظور کنترل حرکت مدلی از بازوی دست با سه مفصل ارائه شده است. در مدل مورد استفاده، اثر فعالسازی همزمان عضلات آگونیست و آنتاگونیست مفصل مچ دست با استفاده از مکانیزم فریز سازی لحاظ شده است. با الهام از عملکرد سیستم اعصاب مرکزی در کسب مهارتهای حرکتی، راهکار کنترلی ارئه شده مبتنی بر یکی از الگوریتم های یادگیری تقویتی توسعه داده شده است. ابتدا کارایی کنترل کننده کلاسیک مبتنی بر یادگیری تقویتی به منظور کنترل حرکت دست به سمت یک هدف مشخص، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که چنین کنترل کننده ای نمی تواند حتی بازای پس چندین اپیزود پایداری سیستم را حفظ نماید. در مرحله بعد به منظور بهبود وضعیت پایداری و همچنین کارایی کنترل کننده، ترکیبی از کنترل کننده تناسبی-انتگرالی-مشتقی (PID) و کنترل کننده مبتنی بر یادگیری تقویتی ارائه و مورد ارزیابی قرار گرفت. کنترل کننده PID در کنار یادگیری تقویتی کارایی خوبی داشته است، اما به لحاظ تئوری تضمینی برای اثبات پایداری وجود ندارد. لذا به منظور بهبود شرایط پایداری سیستم کنترل، از ترکیب کنترل کننده HTC و کنترل کننده PID همراه با کنترل کننده مبتنی بر راهکار یادگیری تقویتی استفاده شده است. به این ترتیب پایداری سیستم کنترل حلقه بسته مبتنی تئوری لیاپانوف تضمین شده است. نتایج نشان دادند که کنترل کننده ترکیبی با استفاده از HTC در برابر اغتشاش خارجی و تغییرات تصادفی پارامترهای سیستم، کارایی بسیار خوبی داشته است. پس از شبیه سازی-های کامپیوتری، به منظور ارزیابی کاملتر راهکار کنترلی پیشنهادی، آزمایش های انسانی طراحی و انجام شدند. در آزمایش های انسانی الگوی فعالیت عضلات مفاصل دست، طی عملکرد حرکت دست با استفاده از سیگنال های الکترومایوگرام عضلات، استخراج شدند. نتایج نشان می دهند که همزمانی قابل ملاحظه ای بین بازه زمانی مربوط به فعالیت و عدم فعالیت تغییرات سیگنال خروجی کنترل کننده در مطالعات شبیه سازی با الگوی فعالیت عضلات دست فرد سالم وجود دارد.
    کلیدواژگان: کنترل کننده تناسبی، انتگرالی، مشتقی، کنترل کننده مقاوم (HTC)، مدل بازوی سه مفصل، مکانیزم فریزسازی، یادگیری تقویتی
  • زهرا پارسانژاد*، جعفر حیرانی نوبری، سعید عبادالهی صفحات 31-40
    فیوز یکی از مهم ترین عوامل موثر بر احتمال کشندگی سامانه ی سلاح محسوب می شود. نقش اصلی فیوز مشاهده ی هدف در نزدیکی موشک و انفجار سرجنگی با تاخیر مناسب می باشد، به گونه ای که حداکثر خسارت به هدف وارد شود. در این مقاله، مساله ی تاخیر زمانی موردنیاز از لحظه ی آشکارسازی هدف توسط سنسور فیوز تا لحظه ی انفجار سرجنگی در دستگاه اینرسی دوبعدی حل شده است. با در نظر گرفتن مرکز سنسور فیوز به عنوان نقطه ی اینرسی، رابطه ی ساده ای برای تاخیر زمانی حاصل شده که نحوه ی اثرگذاری پارامترهای دخیل در آن به خوبی مشاهده می شود. بدلیل ناتوانی در اندازه گیری تمامی پارامترهای موثر سعی شده است تا با استفاده از پارامترهای محدود تخمینی بهینه از تاخیر زمانی ارائه شود. بدین منظور در ابتدا با توجه به معیار، مقداری مناسب برای زاویه ی مایل فیوز انتخاب می شود. سپس مقدار ثابتی برای تاخیر زمانی ارائه خواهد شد. از آن جا که این مقدار ثابت به ازای تمام سناریوهای ممکن به برخورد ترکش ها به هدف منجر نخواهد شد، در ادامه تاخیر زمانی به صورت تابعی از سرعت نسبی طراحی می شود.
    کلیدواژگان: زاویه ی مایل فیوز، سرعت نسبی، تاخیر زمانی
  • احمد صانعی*، علیرضا باصحبت نوین زاده صفحات 41-52
    به دلیل غیرخطی بودن سیستم های تراکم پذیر، شناسایی عیب مقاوم به عدم قطعیت برای این نوع سیستم ها کمتر مورد توجه قرارگرفته است. در این مقاله مدل باند گراف به فرم LFT، برای دستگاه های تراکم پذیر توسعه داده می شود. نتایج این مقاله نشان می دهد که خواص علی باندگراف می تواند برای به دست آوردن روابط افزونگی تحلیلی، در حضور عدم قطعیت ها مورد استفاده قرار گیرد. مزیت استفاده از باندگراف به فرم LFT، جدا کردن روابط افزونگی تحلیلی معین از روابط افزونگی نامعین است. روابط افزونگی تحلیلی معین برای محاسبه باقیمانده ها، و روابط افزونگی تحلیلی نامعین برای محاسبه آستانه تطبیقی و آنالیز حساسیت باقیمانده ها مورد استفاده قرار می گیرد. در پایان، مدل های توسعه داده شده، از طریق یک مثال آموزشی اعتبار سنجی می شوند
    کلیدواژگان: باندگراف، آشکارسازی و جایابی عیب، روابط افزونگی تحلیلی، عدم قطعیت، سیال تراکم پذیر
  • عارف شاه منصوریان* صفحات 53-57
    در این مقاله مقادیر ممکن برای RGA سیستم های خطی تغییرناپذیر با زمان بررسی می شود. نشان می دهیم که برخلاف سیستم های دو ورودی دو خروجی RGA هر مقداری را در فرکانس صفر نمی تواند اختیار کند، در حالیکه در سایر فرکانس ها میتواند مقادیر دلخواهی را اختیار کند. روابط درایه های ماتریس تابع تبدیل را برحسب مقادیر درایه های RGA بیان کردیم. در مواردی مثل روش حلقه بستن ترتیبی که مطلوب باشد سیستم کنترل شده دارای RGA مشخصی باشد این روابط می توانند مقادیر مطلوب درایه های سیستم حلقه بسته را در هر فرکانسی ارایه دهند و این مقادیر در طراحی کنترل کننده ویا پیش جبران ساز مورد استفاده قرار گیرند.
    کلیدواژگان: جفت کردن ورودی و خروجی، حلقه بستن ترتیبی
|
  • Arsalan Rahimabadi, Dr. Hamidreza Taghirad * Pages 1-8
    Inmany practical applications، studying the asymptotic stability of equilibriumpointsof a systemareof utmost importance. Furthermore، in some of such cases the response is restricted to only a sector of the state space. For example positive systems that are really common in chemical processes، have non-negativestate variables. For such systems stability analysis of the system using direct Lyapunov stability is not a suitable choice everywhen، since it suffices to consider of Lypunov conditions in a part of the state space that the existence of solutions is restricted to there andthe existence guarantee of at least a domain that includes the equilibrium point & has the Lypunov conditions، will not be required every time. In this paper a new notion of stability which is called corner stability is defined which is more suitable for studying asymptotic stability of equilibriumpoints in such systems. To derive the sufficient condition of corner stability a theorem is stated in this paper، and fortwo different cases studiescorner stability ofanequilibrium pointattheorigin، is studied according to this theorem.
    Keywords: Autonomous systems, positive system, stability analysis, Lyapunov stability, asymptotic stability
  • Dr. S. Mohammad Jalal Rastgar Fatemi *, Dr. Jafar Soltani, Dr. Navid Reza Abjadi Pages 9-15
    In this research paper a three-level six-phase inverter with space vector pulse width modulation (SVPWM)، using two three-level three-phase inverters with 30 degrees phase displacement، is designed. In implementation، neural networks classification is employed for inverter vectors. This inverter is used in a six-phase servo drive system. The using control method is vector control in stator flux reference frame and with a well-known transformation، the six-phase variables are converted to six orthogonal variables. The validity of the proposed method is investigated by six-phase servo drive system simulation.
    Keywords: asymmetrical six, phase, quasi six, phase, three, level inverter, neural networks classification
  • Zahra Hasanzadeh Binabidi, Dr. Hamidreza Kobravi *, Dr. Saeed Toosizadeh, Dr. Reza Boostani Pages 17-30
    In this research، a control strategy has been presented to movement control of a three link model of human’s arm. The freezing mechanism has been used to consider the role of antagonistic coactivation of wrist muscles in the used three link model. Inspired by motor learning process of central nervous system، the presented control strategy has been designed based on the reinforcement learning algorithm. At first، the performance of a control methodology based on reinforcement learning was evaluated. The results show the instability of control system even after numbers of leaning episode. Then، a combination of a proportional derivative integral (PID) controller and a reinforcement learning based controller were utilizedtoimprove the stability conditions and performance of controller. Despite the good performance، there is no guarantee for stability of control system. So، to satisfy the stability conditions، a robust controller called HTC was added to thecombination of a PID controller and a reinforcement learning based controller. According to the simulation results، the combinational controller accompany by HTC had good performance even in presence of external disturbance، measurement noise and random changes of model parameters. For more assessments، the muscle activation profile of involved muscles during the arm movement of an intact subject was compared with control signals obtained through the simulation studies. The results show an interesting timing synchronization between the activation and deactivation timing of control signals and muscle activation profiles.
    Keywords: proportional derivative integral controller, robust controller (HTC), three link model of human's arm, freezing mechanism, reinforcement learning
  • Zahra Parsanejad *, Dr. Jafar Heyrani Nobari, Dr. Saeed Ebadollahi Pages 31-40
    Fuse is one of the most important factors on killing probability of weapon system. The function performed by the proximity fuse is to sense the presence of a target and detonate the warhead at a suitable point to maximize the probability of destroying the target. In this paper، time delay problem is solved since detection time to detonation time in tow-dimensional inertial system. Considering the fuse sensor center as inertial point، simple equation is derived for time delay which the way of influence the factors can be seen well. Due to the inability on measure all influential factors،this present research is going to offer optimal estimation of time delay with less factors. Primarily، according to the criterion td > 0، suitable value for lean angle fuse is selected. Next، constant value is offered for time delay. By this constant value، fragments won''t strike to target at all possible engagement scenarios. So، time delay would be designed as function of missile and target relative velocity.
    Keywords: Fuse lean angle, Relative velocity, Time delay
  • Ahmad Sanei *, Dr. Alireza Basohbat Novinzadeh Pages 41-52
    In the papers published on Fault Detection and Isolation (FDI) using Bond Graph approach، robust FDI in the compressible flow systems has less been developed in the literature، due to the strong nonlinearities in this systems. In this paper، Bond Graph model in LFT form is developed for compressible systems. The results of this research are shown the causal properties of bond graph can be used to obtain the Analytical Redundancy Relations (ARRs) in presence of parameter uncertainties. The advantage of the bond graph model in LFT form is generation of ARRs and decoupling of the nominal part from the uncertain part. The nominal part can be used to calculate of the residual and the uncertain part can be used to obtain of adaptive thresholds and sensitivity analysis. In the following، the developed model is validated by pedagogical example.
    Keywords: Bond Graph, Fault Detection, Isolation (FDI), Analytically Redundancy Relations (ARRs), Uncertainties, Compressible fluid
  • Dr. Aref Shahmansoorian * Pages 53-57
    Relative gain array (RGA) possible values are investigated. It is shown that in plants RGA in zero frequency can not be equal to any value; nevertheless it can be equal to arbitrary values in nonzero frequencies. The relation between the entries of transfer function and that of RGA is presented. Transfer function entries are parameterized with respect to entries of RGA. This parameterization can be used for designing compensators such that RGA of compensated system has desirable form.
    Keywords: RGA, Input, output pairing, Sequential loop closing