فهرست مطالب

  • Volume:11 Issue:4, 2012
  • تاریخ انتشار: 1390/12/19
  • تعداد عناوین: 6
|
  • الهام توسلی پور، محمد تقی حمیدی بهشتی، امین رمضانی صفحات 1-10
    در این مقاله، روش جدید نظارت فرآیند به منظور کاهش نرخ خطای نوع اول و دوم در فاز نظارت پیشنهاد شده است. ابتدا، روش پیشنهاد شده از یک ماتریس افزوده برای اعمال دینامیک فرآیند استفاده می کند. سپس تبدیل آنالیز مولفه مستقل (ICA) به ماتریس داده ها اعمال شده است و حذف داده های برون هشته براساس الگوریتم فاکتور برون هشته محلی (LOF) صورت گرفته است. سرانجام حد کنترلی براساس مقادیر داده های تمیز به دست آمده است. در فاز نظارت، اگر مقادیر LOF هر نمونه از حد کنترلی تجاوز کند، عیب اتفاق افتاده است. در غیر این صورت داه نرمال است. روش پیشنهاد شده برای آشکارسازی عیب به هر دو فرآیند دینامیک ساده چند متغیره و فرآیند تنسی ایسمن (TE) اعمال شده است. در هر دو فرآیند، نرخ خطای نوع اول و دوم با در نظر گرفتن دینامیک فرآیند و اعمال الگوریتم LOF کاهش یافته است. نتایج به وضوح عملکرد بهتر روش پیشنهاد شده را در مقایسه با روش های مرتبط نشان می دهد.
    کلیدواژگان: فاکتور برون هشته محلی، آنالیز مولفه مستقل، فرآیند تنسی ایسمن، آشکارسازی عیب
  • غلامعلی حیدری، علی اکبر قره ویسی، محمدعلی والی صفحات 11-19
    این مقاله به بررسی کاربرد سیستمهای فازی TSK مرتبه بالا در مدلسازی رفتار سلول های فوتوولتاییک می پردازد. در این مقاله روشی برای آموزش سیستم های فازی TSK مرتبه دو با متد یادگیری ANFIS (سیستم استنتاج فازی عصبی مصنوعی) ارائه شده است. واضح است که سیستم های فازی TSK مرتبه بالا تقریبگرهای دقیقتری هستند زیرا با در نظر گرفتن تعداد قواعد یکسان و تعداد توابع تعلق ورودی یکسان نسبت به سیستم های مرتبه صفر و یک بهتر می توانند رفتارهای غیر خطی را پوشش دهند. اما وجود جملات غیر خطی در بخش نتیجه قواعد مانع می شود که بتوان از الگوریتم ANFIS به صورت مستقیم برای سیستم های TSK مرتبه بالا استفاده نمود. در این مقاله روش ساده ای برای بکارگیری ANFIS بر روی انواع ساده شده ای از سیستم های TSK مرتبه دو پیشنهاد شده و از آن برای حل مسئله غیر خطی مدلسازی سلول های فوتوولتاییک استفاده شده است. مقایسه خطا نشان می دهد که روش پیشنهادی سیستم TSK مرتبه دو را با کارایی بیشتری آموزش می دهد
    کلیدواژگان: سیستم تطبیقی فازی، عصبی، سلولهای فوتوولتاییک، سیستم های فازی
  • مریم خدابنده، علیرضا الفی صفحات 21-30
    در این مقاله روشی برای کنترل کلاس خاصی از سیستم های آشوبگون با استفاده از کنترل کننده تناسبی-مشتق گیر-انتگرال گیر فازی تطبیقی با عملکرد ردیابی H∞معرفی می شود. هدف از این کار دستیابی به عملکرد بهینه کنترل کننده با استفاده از الگوریتم جستجوی ردیابی برگشتی است. الگوریتم ردیابی برگشتی یک الگوریتم جدید الهام گرفته از طبیعت است که دارای ساختاری ساده با یک پارامتر کنترلی است. این الگوریتم، از سه اپراتور اصلی ژنتیک (انتخاب، جهش و تقاطع) برای تولید جمعیت آزمایشی استفاده می کند. از اینرو با تعریف تابع هدف مناسب، مساله کنترلی موردنظر به صورت مساله بهینه سازی درنظر گرفته می شود. آنالیز پایداری بر اساس نظریه لیاپانوف و معادله شبه جبری اصلاح شده ریکاتی ارائه می شود به گونه ای که مقاوم بودن سیستم حلقه بسته با عملکرد ردیابی H∞را برای هر سطح از پیش تعریف شده تضمین می کند. عملکرد روش پیشنهادی با کنترل سیستم آشوبگون نامعین دافینگ ارزیابی می شود. نتایج شبیه سازی قابلیت کنترل کننده پیشنهادی را نشان می دهند.
    کلیدواژگان: کنترل آشوب، کنترل PID، تطبیقی فازی، الگوریتم، جستجوی Backtracking
  • مهدی سیاهی، حسین سقراطی صفحات 31-43
    در این مقاله از کنترل کننده لغزشی فازی تطبیقی غیر مستقیم برای پایدارسازی سیستم قدرت، جهت میرا کردن نوسانات محلی و بین ناحیه ای استفاده شده که این کنترل کننده براساس ترکیبی جدید از کنترل کننده مد لغزشی و سیستم های فازی طراحی شده است. با استفاده از روش فازی، توابع نامعلوم مدل سیستم قدرت تخمین زده شده و انحراف سرعت ژنراتور و توان شتاب دهنده به عنوان ورودی های سیستم فازی انتخاب شده اند. قانون کنترل مد لغزشی جدید با تغییر شرط لغزش باعث حذف لرزش نامطلوب در بردار کنترل شده است و قواعد تطبیق بر اساس تحلیل لیاپانوف ایجاد شده اند. کارایی پایدارساز ارائه شده در یک سیستم قدرت چهار ماشینه دو ناحیه ای مطالعه شده و نتایج شبیه سازی ها تاثیر کنترل کننده پیشنهاد شده را در مقایسه با پایدارساز چند بانده، پایدارساز مد لغزشی فازی تطبیقی کلاسیک و پایدارساز مد لغزشی فازی تطبیقی با تابع تناسبی انتگرالی، نشان می دهد.
    کلیدواژگان: کنترل مد لغزشی، لرزش، کنترل فازی تطبیقی، سیستم قدرت چند ماشینه، پایدارساز سیستم قدرت
  • محمد کارخانه، مهدی پورقلی صفحات 45-51
    در این مقاله طراحی رویتگر تطبیقی برای تخمین همزمان حالت ها و پارامترهای نامعلوم در دسته ای از سیستمهای غیرخطی که شروط لیپشیتز یک طرفه و شرط کراندار داخلی درجه دو را برآورده سازند، ارائه شده است. شرایط کافی برای پایداری این رویتگر تطبیقی به یافتن پاسخی برای یک ناتساوی به فرم کوادراتیک که از خطای حالت ها و پارامترها تشکیل شده است، تبدیل شده و سپس با استفاده از یک تبدیل مختصاتی این شرایط به صورت ناتساوی ماتریسی خطی، تبدیل گردیده است که به آسانی با استفاده از الگوریتم های نرم افزاری استاندارد قابل حل می باشند. اگر شرایط مطرح شده برآورده گردند، همگرایی خطای تخمین حالت به صفر تضمین خواهد شد. هرچند همگرایی پارامترها هنگامی برآورده می شود که شرط تحریک پایا برقرار باشد. شبیه سازی های انجام شده بر روی یک مثال عددی حاکی از صحت عملکرد رویتگر تطبیقی پیشنهادی است.
    کلیدواژگان: رویتگر تطبیقی، سیستمهای غیر خطی، رویتگرهای غیر خطی، لیپشتز یکطرفه، نا مساوی ماتریسی خطی
  • سید احسان رضوی*، سید کمال الدین یادآور نیکروش، سعید شمقدری صفحات 53-65
    در این مقاله روش نوینی جهت طراحی کنترلر جدولبندی بهره برای یک سیستم غیر خطی که بفرم خطی متغیر با پارامتر درآمده، ارائه شده است. ابتدا معیار کارایی بصورت یک نامساوی ماتریسی بیان میشود، به منظور در نظر گرفتن توامان معیارهای پایداری و کارایی، کنترلرهای محلی با روش شکل دهی حلقه H∞ طراحی میشوند، کنترلرهای طراحی شده با این روش را میتوان با ساختار فیدبک حالت مشاهده گر پیاده سازی نمود. سپس «شرایط پوشش پایداری-کارایی» برای یک سیستم خطی متغیر با پارامتر معرفی شده و با استفاده از آن، روش جدید درون یابی بین کنترلرهای با ساختار فیدبک حالت مشاهده گر ارائه میگردد و ثابت میشود کنترلر نهایی معیار کارایی را به ازای کلیه مقادیر پارامتر جدول بندی برآورده کرده است، همچنین پایداری سیستم حلقه بسته نیز تضمین خواهد شد. در انتها روش طراحی فوق بر روی مدل غیر خطی یک جسم پرنده شناخته شده در مقالات اعمال شده و عملکرد آن در فرمان های ردیابی شتاب در حضور اغتشاش و همچنین عدم قطعیتهای پارامتری ارزیابی شده است.
    کلیدواژگان: جدول بندی بهره، خطی متغیر با پارامتر، کنترلر با ساختار فیدبک حالت مشاهده گر، پایداری، کارایی
|
  • Elham Tavasolipour, Mohammad Taghi Hamidi Beheshti, Amin Ramezani Pages 1-10
    In this paper a novel process monitoring scheme for reducing the type І and type ІІ error rates in the monitoring phase is proposed. First، the proposed approach uses an augmented data matrix to implement the process dynamic. Then، we apply independent component analysis (ICA) transformation to the augmented data matrix، and eliminate the outliers using the local outlier factor (LOF) algorithm. Finally، the control limit based on the LOF value of the cleaned data are obtained. In the monitoring phase، if the LOF value of each sample exceeds the control limit، fault has occurred; otherwise، data is normal. The proposed method is applied to fault detection in both a simple multivariate dynamic process and the Tennessee Eastman process. In both processes، type І and type ІІ error rates are witnessed to reduce by considering the process dynamic and performing the LOF algorithm. Results clearly indicate better performance of the proposed scheme compared to the alternative methods.
    Keywords: Local Outlier Factor, Independent Component Analysis, Tennessee Eastman process, Fault detection
  • Gholamali Heydari, Ali Akbar Gharaveisi, Mohammadali Vali Pages 11-19
    The present article investigates the application of high order TSK (Takagi Sugeno Kang) fuzzy systems in modeling photo voltaic (PV) cell characteristics. A method has been introduced for training second order TSK fuzzy systems using ANFIS (Artificial Neural Fuzzy Inference System) training method. It is clear that higher order TSK fuzzy systems are more precise approximators while they cover nonlinearities better than zero and first order systems with the same number of rules and input membership functions (MF). However existence of nonlinear terms of the rules’ consequent prohibits use of current available ANFIS algorithm codes as is. This article aims to give a simple method for employing ANFIS over a class of simplified second order TSK systems and applies the proposed method on the nonlinear problem of modeling PV cells. Error comparison shows that the proposed method trains the second order TSK system more effectively.
    Keywords: High Order TSK, ANSFIS, PV Cell, Fuzzy Systems
  • Maryam Khodabandeh, Alireza Alfi Pages 21-30
    This paper introduces a technique for controlling a class of uncertain chaotic systems using an adaptive fuzzy Proportional-Integrator-Derivative (PID) controller with H∞ tracking performance. The purpose of this work is to achieve optimal tracking performance of the controller using Backtracking Search Algorithm (BSA). BSA، which is a novel heuristic algorithm، has an easy structure with single control parameter. In BSA، three basic genetic operators (selection، mutation and crossover) are utilized to generate trial individuals. To this reason، the control problem in hand is considered as an optimization problem by defining an appropriate objective function. Stability analysis of the control scheme is provided based on Lyapunov theory and modified Riccati-like equation، where the robustness of the closed-loop system is guaranteed by H∞ tracking performance for any predefined level. To evaluate the performance of the proposed control method، it is employed for tracking control of Duffing uncertain chaotic system. Simulation results show the capability of the proposed controller.
    Keywords: Chaos Control, Adaptive Fuzzy PID, stability, Optimization, Backtracking Search Algorithm
  • Mehdi Siahi, Hossein Soghrati Pages 31-43
    This paper introduces an indirect adaptive fuzzy sliding mode controller as a power system stabilizer for damping local and inter-area modes of oscillations of multi-machine power systems. This controller is designed based on the combination of sliding mode controller and the fuzzy logic systems. The fuzzy systems are used to approximate the unknown functions of power system model. Generator speed deviation and accelerator power are selected as fuzzy logic system inputs. A new sliding mode control law achieved by changing the sliding condition and the undesirable chattering has been removed by using of a continuous function. Based on the Lyapunov synthesis، adaptation laws are developed. Performance of the proposed stabilizer is studied for a two-area four-machine power system. Simulation results show the effectiveness of the proposed controller in comparison with multi-band power system stabilizer (MB-PSS)، classical adaptive fuzzy sliding mode stabilizer and adaptive fuzzy sliding mode stabilizer with a proportional integral function (PI).
    Keywords: Sliding mode control, chattering elimination, adaptive fuzzy control, multi, machine power system, power system stabilizer
  • Mohammad Karkhaneh, Mahdi Pourgholi Pages 45-51
    This paper addresses adaptive observer design problem for joint estimation of the states and unknown parameters for a class of nonlinear systems which satisfying one-sided Lipschitz and quadratic inner bounded conditions. It’s shown that the stability of the proposed observer is related to finding solutions to a quadratic inequality consists of state and parameter errors. A coordinate transformation is used to reformulate this inequality as a linear matrix inequality (LMI). Sufficient conditions that ensure the existence of adaptive observer are expressed in forms of LMIs، which are easily tractable via standard software algorithms. If the proposed conditions are satisfied، then the state estimation errors are guaranteed to converge to zero asymptotically while، the convergence of the parameters is guaranteed when a persistence of excitation condition is held. The effectiveness of the proposed method is shown by simulation for the joint estimation of states and parameters of a numerical system.
    Keywords: Adaptive observer, Nonlinear systems, Nonlinear observers, One, sided Lipschitz, Linear matrix inequality
  • S.Ehsan Razavi*, S.K.Y. Nikravesh, Saeed Shamaghdari Pages 53-65
    This paper proposes a new method of gain scheduling control design for a nonlinear system which is described as linear parameter varying form. A performance measure based on Linear Matrix Inequality is introduced. To consider stability and performance measures in design process، the H∞ loop-shaping method is used to design the local controllers، which can be described as state feedback observer based structure. By introducing the stability and performance covering condition for the linear parameter varying system، a new interpolation law is proposed، and it is proofed that the resultant controller can preserve the performance measure for the observer based structure for all values of the scheduling parameter. Also the closed loop stability is guaranteed. The method is successfully applied on the control of a well-known benchmark system، namely، the autopilot for a pitch-axis model of an air vehicle. The performance and effectiveness is evaluated against disturbances and parameter uncertainties using computer simulation.
    Keywords: gain scheduling, linear parameter varying, observer based controller, stability, performance