21 نتیجه برای غیرخطی
خانم صفیه السادات شیخعلیشاهی، آقای سجاد آقاسی زاده شعرباف، دکتر مهدی میرزایی، دکتر رحیم خوشبختی سرای،
دوره 1، شماره 2 - ( 10-1392 )
چکیده
استراتژی کنترلی در خودروهای هیبرید الکتریکی تعیین کننده میزان مصرف انرژی توسط هر یک از موتورهای الکتریکی واحتراقی جهت تامین توان مورد نیاز خودرو در هر موقعیت می باشد. یکی از نرمافزارهای متداول برای شبیه-سازی رفتار و میزان مصرف سوخت خودروهای هیبریدی نرمافزار ADVISOR میباشد. در این تحقیق با استفاده از معادلات غیرخطی حاکم بر این نرمافزار و برنامه نویسی جانبی سعی شده تا عملکرد یک کنترل کننده با استراتژی کمک الکتریکی بهینه گردد. معیار بهینهسازی پارامترهای سیستم کنترلی، کمینه کردن مصرف سوخت خودرو ضمن نگهداری آلایندهها در زیر سطح استاندارد یورو3 و حفظ مشخصات حرکتی خودرو میباشد. بدین منظور شبیهسازی یک خودروی هیبرید موازی در دو سیکل حرکتی تهران و سیکل حرکتی آمریکا (FTP) انجام شد و پارامترهای کنترلکننده به کمک الگوریتم ژنتیک در حضور قیود حاکم به صورت بهینه انتخاب شدند. نتایج نشان میدهد که بهینهسازی پارامترهای کنترل-کننده در هر سیکل حرکتی موجب کاهش مصرف سوخت ضمن ارضای قید استاندارد آلایندگی یورو 3 و دیگر قیدهای حرکتی میشود. ضمنا با توجه به مشخصات و خصوصیات هر سیکل حرکتی، اعداد مختلفی به عنوان مقادیر بهینه استخراج شدهاند که نشان از وابسته بودن پارامترهای کنترل کننده به سیکل حرکتی می باشد.
امیر حبیب زاده شریف، محمد سلیمانی،
دوره 1، شماره 2 - ( 10-1392 )
چکیده
اتصالات نوری، به عنوان جایگزینی مناسب برای اتصالات الکتریکی در بوردها و تراشه های کامپیوتری، توسط فوتونیک سیلیکونی مجتمع مبتنی بر تکنولوژی CMOS قابل تحقق هستند. موجبر شیاری عایقی، به عنوان یکی از جدیدترین ساختارهای موجبر نوری، می تواند زیرساخت قطعات پسیو و اکتیو این مدارهای مجتمع را تشکیل دهد. قطعات پسیو دارای رفتار خطی هستند. از اثرات غیرخطی در موجبرهای فوتونیک سیلیکونی نیز می توان به منظور تحقق قطعات اکتیو تمام-نوری مثل لیزر، تقویت کننده و مدولاتور استفاده کرد. از طرفی، Si-nc:SiO2 به عنوان ماده ای جدید، دارای خاصیت غیرخطی قوی تری نسبت به Si است. نتایج تحلیل های تمام-موج موجبر شیاری در رژیم های خطی و غیرخطی نشان می دهند که ناحیه شیار این موجبر می تواند ضمن جای دادن Si-nc:SiO2، شدت نور بالایی نیز داشته باشد. بنابراین، این موجبر از طریق دو عامل رفتارهای غیرخطی را تشدید می نماید.
بهزاد مظفری تازه کند،
دوره 2، شماره 1 - ( 3-1393 )
چکیده
آنالیز مولفههای مستقل و استفاده از آن در حل مسئله جداسازی کور سیگنالهای منبع یکی از مهمترین مسائلی است که در دههی اخیر توجه زیادی از محققین شاخههای مختلف علوم مهندسی را به خود جلب کرده است. در این آنالیز خواص آماری مراتب بالا برای جداسازی کور سیگنالها بهکار گرفته میشود. در این مقاله جداسازی سیگنالهای منبع که در یک محیط نویزی با هم ترکیب شدهاند مورد توجه قرار گرفته است و از تابع خودهمبستگی غیرخطی سیگنالهای منبع در حوزه ویولت بهعنوان تابع هدف استفاده شده و با استفاده از الگوریتم LMS1 نقطهی ماکزیمم این تابع محاسبه میشود. ابتدا ضرائب ویولت گسستهی مربوط به سیگنالهای مرکب نویزدار محاسبه شده و سپس بر مبنای ضرائب تقریب بهدست آمده از تجزیهی ویولت و الگوریتم LMS، نقطهی ماکزیمم تابع هدف مورد نظر محاسبه شده و در نتیجه ضرائب فیلتر تخمین بهدست میآیند. سپس با استفاده از این فیلتر سیگنالهای منبع از هم جدا میشوند. از دو پارامتر 1) شاخص بازده و 2) نسبت سیگنال به تداخل و اثر گذاری نویز، برای نشان دادن کارایی الگوریتم ارائه شده، استفاده میشود. نتایج شبیهسازی در سه قسمت براساس سیگنالهای تصادفی گوسی، سیگنالهای صحبت و سیگنالهای الکتروکاردیوگرام نشان داده شدهاند. در این مقاله اثر سطح تجزیه در حوزهی ویولت نیز مورد توجه قرار گرفته است. در انتها نتایج بهدست آمده با الگوریتم جدید (NoisyNA)Shi مقایسه میشود. ملاحظه میشود که بهدلیل استفاده از تبدیل ویولت و افزایش میزان همبستگی غیرخطی در این حوزه، نتایج بهتری بهدست میآید.
عسگر عزیزی، سیروس بیباک، حمید نوری سولا، محمد علی بادامچی زاده،
دوره 2، شماره 1 - ( 3-1393 )
چکیده
مدل غیرخطی موشک از یک سو دارای پارامترهای آئرودینامیکی فاقد قطعیت بوده و از سوی دیگر در عمل در معرض اغتشاشات قرار دارد. سیستم کنترلی اتوپایلوت باید بتواند پایداری و عملکرد مطلوب سیستم را با وجود این عدم قطعیتها (نامعینیها) و اغتشاشات حفظ کند. پاسخ سریع، خطای کم، مقاوم بودن سیستم و کارآیی مناسب از جمله نکاتی هستند که باید در طراحی اتوپایلوت مورد توجه قرار گیرند. به دلیل اهمیت کنترل موشک، روشهای مختلفی برای طراحی اتوپایلوت ارائه شده است. در این مقاله روش جدیدی برای کاهش خطای ردیابی و افزایش مقاومت سیستم پیشنهاد میشود. این روش مبتنی بر ساده سازی طراحی بر پایهی تکنیک گام به عقب است. برای کاهش خطای ردیابی ناشی از ساده سازی مدل موشک از یک مشاهدهگر اغتشاش غیرخطی برای تخمین عدم قطعیتهای موجود در برخی از پارامترهای سیستم و اغتشاشات موجود در خروجی و بهروز کردن سیگنال مرجع استفاده شده است. مزیت روش ارائه شده این است که به طور کامل انعطافپذیر بوده و میتواند با روشهای خطی و غیرخطی که قابلیت تضعیف اغتشاشات و مقابله با عدم قطعیتها را ندارند، به کار رود.
آقای سعید منصوری، دکتر حسین ابراهیم نژاد،
دوره 2، شماره 2 - ( 10-1393 )
چکیده
فشرده سازی رویه های سه بعدی یک روش منتخب در کاهش حافظه مورد نیاز و انتقال موثر داده های مشهای مثلثی در شبکه های با پهنای باند کم است. در این مقاله، یک تکنیک بهبودیافته برای فشرده سازی رویه های مثلثی ارائه شده است. اساس این روش، بر استفاده از برازش ورنوی مرکزی (Centroidal Voronoi Tesselation) دارای تابع چگالی استوار می باشد. با انتخاب تابع چگالی مناسب مبتنی بر ویژگی انحنا و هموار سازی لوید(Lloyd Relaxation) ، تراکم رئوس در مش فشرده به سمت جزئیات در ناهمواریهای رویه متمایل می گردد و از تجمع اطلاعات تکراری و تراکم غیر ضروری رئوس در رویه های هموارتر جلوگیری می شود. در مرحله پس پردازش، برای جایابی بهتر رئوس و کاهش خطای فشرده سازی در مش ساده شده از بهینه سازی غیر خطی نلدر- مید (Nelder-Mead) استفاده شده است. روش پیشنهادی با روشهای کلاسیک و مدرن در مقالات اخیر مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج پیاده سازی، برتری روش ارائه شده را در مقایسه با روشهای موجود از نظر دقت مدل و میزان فشرده سازی نشان می دهد.
آقای رضا مجد قراملکی، دکتر مهدی میرزائی،
دوره 2، شماره 2 - ( 10-1393 )
چکیده
بدست آوردن قانون کنترلی بهینه برای سیستمهای غیرخطی برخلاف سیستمهای خطی دارای روش عمومی و مشخص نیست و همواره یکی از مسائل مطرح در تئوری کنترل می باشد. با اضافه شدن قید روی معادلات سیستم، مسئله سختتر شده و حل آن معمولا نیاز به روشهای بهینه سازی عددی دارد. در این مقاله، یک روش جدید برای استخراج قانون کنترلی بهینه برای سیستمهای غیرخطی مقید ارائه میشود که از مزایای اصلی آن تحلیلی بودن روش و پیادهسازی آسان کنترل کننده در عمل است. در روش پیشنهادی برای بدست آوردن و توسعهی تابع هزینه (معیار عملکرد) از رویکرد کنترل پیشبین استفاده شده است. در ادامه قضیه کنتاکر (KKT) برای حل مسالهی بهینهسازی مقید و استخراج قانون کنترلی به شکل بسته بکار گرفته میشود. به عنوان رویکردی دیگر برای حل مسالهی بهینهسازی مقید، روش بهینهسازی عددی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک نیز برای بدست آوردن سیگنال کنترلی ارائه شده و با رویکرد قبلی مقایسه میگردد. در نهایت دو روش پیشنهادی با یک روش مبتنی بر تکرار که در مراجع ارائه گردیده است روی یک مثال پیادهسازی و نتایج مورد مقایسه قرار میگیرند. نتایج تحلیل و شبیهسازیها نشان از عملکرد بالای روش پیشنهادی مبتنی بر KKT از نظر دقت، سرعت و حجم محاسبات میباشد.
حمید موسویان، حمیدرضا کوفیگر، محسن اکرامیان،
دوره 3، شماره 1 - ( 6-1394 )
چکیده
معادلات دینامیکی شناور زیرسطحی خودگردان (AUV) به صورت یک سیستم غیرخطی با ضرایب هیدرودینامیکی متعدد توصیف میگردد که این ضرایب تاثیر شدیدی بر عملکرد AUV، قابلیت مانور و کنترل پذیری آن دارند. از طرف دیگر مقدار این ضرایب وابستگی زیادی به سرعت شناور و ویژگیهای هندسی آن دارد. در این مقاله مسأله شناسایی مدل غیرخطی شش درجه آزادی شناور زیرسطحی خودگردان NPS AUV II توسط رویتگر غیرخطی فیلتر کالمن توسعه یافته (EKF) پیوسته زمان مطرح، و همگرایی خطای حالت ماندگار تخمین به سمت صفر تضمین میگردد. به این منظور ضرایب هیدرودینامیکی شناور به عنوان متغیرهای حالت مکمل سیستم در نظر گرفته میشود، و با استفاده از رویتگر EKF براساس دادههای ورودی- خروجی سیستم با وجود نویز در اندازه گیری سنسورها، نهایتاً متغیرهای حالت مدل غیرخطی و ضرایب هیدرودینامیکی مورد نظر متناسب با ایجاد یک مانور حرکتی، موسوم به (مسیر) حلزونی شکل ، تخمین زده میشوند. به منظور تحلیل عددی عملکرد روش پیشنهادی، معادلات دینامیکی شناور NPS AUV II به عنوان یک نوع شناور زیرسطحی پرکاربرد معرفی، و مقایسهای بین خروجیهای مدل شناسایی شده و مدل واقعی، انجام میگیرد.
دکتر مسعود باقلانی،
دوره 5، شماره 1 - ( 11-1397 )
چکیده
چکیده: در این مقاله مطالعهی تحلیلی اثرات غیرخطی تلفات فشردگی لایهی نازک در نوسانگرهای میکروالکترومکانیکی حلقوی با تکیه گاه مرکزی در فرکانسهای رادیویی ارائه میشود. در این راستا، تغییرات ضریب میرایی و ثابت فنر ناشی از این پدیده مطالعه شده و نحوه اثرگذاری آن بر روی ضریب کیفیت نوسانگر مورد بحث قرار خواهد گرفت. معادلات تحلیلی نشان میدهد که با توجه به سختی بسیار بالای ساختار نوسانگر جابجایی فرکانسی و میرایی ناشی از این اثر، مقدار کوچکی است. بر اساس معادلات استخراج شده در این مقاله، برای نوسانگر طراحی شده نیازی به بسته یندی خلاء گران قیمت به منظور افزایش ضریب کیفیت وجود ندارد. استخراج این معادلات و ارائه روش تحلیل، یک نقطه عطف در بررسی نوسانگرها از نقطه نظر بسته بندی، فرآیند ساخت و هزینه تمام شده می باشد.
سعید رحمتی، حسین الیاسی،
دوره 6، شماره 1 - ( 11-1398 )
چکیده
در این مقاله یک استراتژی کنترل پیشبین برای مسئله پایدارسازی مقاوم یک کلاس از سیستمهای غیرخطی گسسته معرفی شده است. در این کلاس، هر سیستم از دو بخش تشکیل شده است: 1- بخش خطی نامتغیر با زمان، 2- انحراف اضافهشونده به شکل تابعی غیرخطی و نامعین از حالتهای سیستم و متغیر با زمان. تنها اطلاعاتی که از تابع انحراف در دسترس میباشد این است که محدود به یک کران درجه دوم است و بنابراین یک مجموعه محدب از عدم قطعیتها را تشکیل میدهد. بر مبنای تئوری پایداری در MPC خطی دوگانه، شرایط کافی برای تعیین مولفههای اصلی در مسئله بهینهسازی MPC، یعنی تابع هزینه نهایی و مجموعه قیدی نهایی، استخراج شدهاند تا با ایجاد یک سیگنال کنترل بهینه، پایداری مقاوم این کلاس از سیستمهای غیرخطی را در حضور قیدهای حالت و ورودی تضمین کنند. در نهایت، کارآمدی استراتژی کنترلی مذکور در حالت حلقه بسته بر روی سیستم فرایندی CSTR بهعنوان یک سیستم غیرخطی نامعین نشان داده شده است.
آقای محمدجواد عموشاهی، دکتر موسی شمسی، دکتر محمدحسین صداقی،
دوره 6، شماره 1 - ( 11-1398 )
چکیده
الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات (PSOالگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات (PSO) یک روش بهینهسازی فراابتکاری مبتنی بر جمعیت است که میتواند برای طیف وسیعی از مسائل بهکار گرفته شود اما این الگوریتم ایراداتی هم دارد؛ مانند اینکه بهراحتی در نقاط بهینه محلی گیر میافتد و در مراحل پایانی دچار کندی همگرایی میگردد. بهمنظور حل این ایرادات، تاکنون انواع الگوریتمهای PSO بهبودیافته (IPSO) پیشنهاد شده است. جهت ایجاد یک تعادل بین ویژگیهای پویش و بهرهبرداری PSO، این مقاله الگوریتمهای IPSO مبتنی بر یک کلاس جدید از ضرائب یادگیری نمایی (ELF-PSO) را معرفی مینماید که از لحاظ محاسباتی کارآمد و سریع میباشند. این کلاس شامل استراتژیهای ضرائب یادگیری نمایی متغیر با زمان (TELF)، ضرائب یادگیری نمایی تصادفی (RELF)، ضرائب یادگیری نمایی خود-تنظیم (SELF) و ضرائب یادگیری نمایی خطی (LELF) است. آزمایشهای متعددی برای مقایسه روشهای پیشنهادی با یک مجموعه از استراتژیهای معروف ضرائب یادگیری ثابت، تصادفی، متغیر با زمان و تطبیقی بر روی یک سری از توابع معیار غیرخطی انجام پذیرفت. نتایج تجربی و تحلیلهای آماری ثابت میکنند که الگوریتمهای ELF-PSO قادرند دسته وسیعی از مسائل بهینهسازی غیرخطی دشوار را بهطور کارآمدی حل کنند. همچنین نتایج آزمایشها نشان میدهد که روشهای پیشنهادی، در اغلب موارد بهتر از سایر الگوریتمها عمل میکنند.
ولی اله غفاری،
دوره 6، شماره 2 - ( 12-1398 )
چکیده
در این مقاله، کنترل پیش بین مقاوم برای یک سیستم غیرخطی دارای عدم قطعیت و محدودیت سیگنال ورودی طراحی شده است. برای این منظور، ابتدا یک سیستم دینامیکی با وجود عدم قطعیتهای همزمان جمع شونده و چند وجهی در نظر گرفته میشود. برای طراحی کنترل پیشبین، رفتار دینامیکی سیستم با استفاده از یک مدل نامی پیش بینی میشود؛ سپس، در لحظات معلومی از زمان، سینگال ورودی به گونه ای تعیین میشود که یک تابع هزینه معلوم کمینه شود. برای بهینه شدن تابع هزینه، در لحظات معینی از زمان، یک قانون کنترل به فرم فیدبک حالت انتخاب میشود. در نتیجه، مسأله طراحی کنترل پیشبین مقاوم به انتخاب مناسب بهره فیدبک منجر میشود. در نهایت، مسأله طراحی کنترل پیشبین به یک مسأله کمینه سازی با وجود قیدهای نامساوی ماتریسی خطی تبدیل میشود. با حل عددی این مسأله، میتوان بهره قانون کنترل فیدبک حالت را تعیین نمود. روش کنترل بدست آمده در یک سیستم مرتبه دوم دارای عدم قطعیت و محدودیت ورودی شبیه سازی و عملکرد آن با کنترل کننده های دیگر مقایسه میشود. نتایج شبیه سازی انجام شده، اثربخش بودن قانون کنترل پیشنهادی را در مقایسه با روش های موجود نشان میدهد.
ناهید رحیمی، طاهره بینازاده،
دوره 8، شماره 1 - ( 6-1400 )
چکیده
در این مقاله به طراحی کنترلکننده های تطبیقی توزیع شده، مبتنی بر رویتگر به منظور دستیابی به توافق رهبرمحور در سیستمهای چند عاملی غیرخطی مرتبه بالا در حضور قید اشباع ورودی نامتقارن و عدم قطعیتهای سیستم پرداخته شده است. حل مسئلهی توافق برای سیستمهای چند عاملی غیرخطی در حضور ترمهای نامعلوم در معادلات دینامیکی عاملهای پیرو که به دلیل ساده سازی مدل، عدم قطعیت پارامترها و یا اغتشاشات خارجی میباشد، مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور کاهش محافظه کاری، کران بالای ترمهای نامعلوم به عنوان ثابتهای نامعلوم در نظر گرفته شده است که از طریق قوانین تطبیقی به دست میآید. علاوه بر این فرض میشود که تمام متغیرهای حالت عاملها به طور مستقیم قابل اندازهگیری نمیباشند، بنابراین ابتدا با طراحی رویتگرهای غیرخطی توزیع شده، متغیرهای حالت عاملها تخمین زده شده است. سپس با استفاده از رویکرد مد لغزشی، قوانین کنترلی تطبیقی توزیع شده بر مبنای رویتگر به نحوی طراحی میشود که توافق بین عاملها را تضمین کند و خروجی عاملهای پیرو بتوانند در حضور ترمهای نایقینی و محدودیت اشباع نامتقارن ورودی، خروجی عامل رهبر را ردیابی کنند. در انتها نتایج شبیه سازیها کاملا دستاوردهای قوانین پیشنهادی ارائه شده را تایید کرده است.
الهه رضازاده، محمد پورمحمود آقابابا، مرتضی علی اصغری،
دوره 8، شماره 1 - ( 6-1400 )
چکیده
سیستم های سوئیچینگ به دلیل نیاز روزافزون علوم کنترل به ارائه یک مدل دقیق و یکپارچه از ساختارهای طبیعی و عملی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از طرفی، چند مدلی بودن ذاتی بسیاری از سیستم های عملی بر اهمیت بررسی این نوع از سیستم ها افزوده است. در این پژوهش، مساله کنترل تطبیقی تحمل پذیر عیب زمان محدود یک دسته از سیستم های سوئیچینگ غیرخطی در حضور عیب محرک، اغتشاشات خارجی و ورودی غیرخطی ناحیه مرده مورد بررسی قرار گرفته است. کران ترم های نامعین سیستم، نامعلوم فرض شده و برای حذف اثرات مخرب این ترم ها بر روی پاسخ سیستم از قوانین تطبیقی استفاده شده است. زیرسیستم های سیستم سوئیچینگ به عنوان سیستم های غیرخطی با ساختار کانونیکال در نظر گرفته شده اند. در این پژوهش هیچگونه فرض محدودکننده ای بر منطق سوئیچ سیستم اعمال نشده است. بنابراین هدف، پیشنهاد یک کنترل کننده ای است که تحت هر سیگنال سوئیچ دلخواه کار کرده و بتواند بر عیب محرک، اغتشاشات و ورودی غیرخطی ناحیه مرده غلبه کند. برای تحقق این منظور، پس از ارائه یک خمینه لغزشی هموار، یک ورودی کنترل به گونه ای توسعه یافته است که مسیرهای سیستم در یک زمان محدود به دینامیک مد لغزشی مقرر برسند. در نهایت با استفاده از تئوری پایداری لیاپانوف اثبات شده است که مبدا، نقطه تعادل پایدار زمان محدود سیستم حلقه بسته کلی است. نتایج شبیه سازی ارائه شده توسط نرم افزار MATLAB، کارایی کنترل کننده پیشنهادی را نشان میدهد.
عباس کریمی نیا، حسن زرآبادی پوز،
دوره 8، شماره 2 - ( 12-1400 )
چکیده
در این مقاله، مسئله پایدارسازی و همزمانسازی سیستمهای آشوبناک لورنز و چوآ در حضور عدم قطعیت به کمک استراتژی کنترل مد لغزشی مرتبه کسری مبتنی بر قوانین تطبیق غیرخطی موردبررسی قرار می گیرد. سیستم های لورنز و چوآ معرف مدل های دینامیکی مرتبه سوم هستند که به ازای پارامترهایی معین از رفتاری آشوبناک برخوردار هستند. قانون کنترل پیشنهادی از دو بخش کنترل مد لغزشی و قانون کنترل تطبیقی تشکیل شده است. ابتدا با فرض اینکه اطلاعات لحظه ای بخش غیرخطی دینامیک سیستم آشوبناک در دسترس نیست، از معادله رگرسور خطی شامل یک بخش نامعلوم استفاده می شود. به کمک تئوری پایداری لیاپانوف و بر اساس اصول حساب مرتبه کسری، قانون تطبیقی برای تخمین لحظه ای بخش نامعلوم توسعه می یابد. بعلاوه، با تعریف سطوح لغزش بر حسب سیگنال های خطا و تحقق شرط دسترسی نمایی برای تضمین پایداری حلقه بسته، قانون کنترل مد لغزشی شامل دو بخش کنترل معادل و کلیدزنی استخراج می شود. در نهایت، قانون کنترل نهایی با تلفیق قوانین کنترل مد لغزشی و تطبیقی استخراج می شود. ویژگی مهم رویکرد پیشنهادی قابلیت مواجهه با عدم قطعیت های غیرانطباق یافته و اثرات غیرخطی دینامیک سیستم های آشوبناک و هدایت متغیرهای حالت به سمت سطح لغزش به ازای شرایط اولیه دلخواه است. عملکرد الگوریتم پیشنهادی با تحقق مسئله پایدارسازی برای سیستم آشوبناک لورنز و همزمانسازی دو سیستم آشوبناک لورنز و چن ارزیابی و تحلیل می شود.
خانم مینا قهستانی، احمدرضا ولی، مهدی سیاهی،
دوره 8، شماره 2 - ( 12-1400 )
چکیده
فنآوری تعلیق الکترومغناطیسی به دلیل مزایایی از قبیل عدم تماس و کاهش اصطکاک در سالهای اخیر توسعه یافته است. البته تضمین کارایی در این سامانهها نیازمند کنترل دقیق موقعیت جسم معلق است. ازاینرو سیستم تعلیق الکترومغناطیسی به عنوان یک فرآیند، مد نظر مهندسین کنترل قرار گرفته است. دینامیک حاکم بر سیستمهای تعلیق الکترومغناطیسی غیرخطی بوده و همچنین شامل نامعینیهایی در مدل و عدم قطعیت پارامتری از جمله وزن جسم معلق میباشد. در سالهای اخیر کنترل زمان محدود برای سیستمهای غیرخطی پیشنهاد شده که علاوه بر تضمین همگرایی خطا در مدت زمان محدود، مقاومت بیشتری در مقابل نامعینیهای احتمالی دارد. از این رو در این مقاله از یک روش ترکیبی غیرخطی زمان محدود به منظور پایدارسازی سیستم تعلیق الکترومغناطیسی استفاده شده است. اثبات پایداری زمان محدود روش پیشنهادی مشابه با روش پسگام با استفاده از تئوری لیاپانوف انجام شده با این تفاوت که در هر گام طراحی از شرط پایداری زمان محدود استفاده گردیده است. در روش پیشنهادی رابطهای برای محاسبه زمان همگرایی خطا وابسته به شرایط اولیه حالتها و بهرههای کنترل کننده ارایه گردیده است. کنترلکننده طراحی شده در این مقاله با روشهای غیرخطی فیدبک خطیساز، گام به عقب و مد لغزشی مقایسه گردیده و نشان داده شده است که روش پیشنهادی به ازای تلاش کنترلی کمتر قادر است در مدت زمان کوتاهتری خطای ردیابی را همگرا کند
علی ابوئی،
دوره 9، شماره 1 - ( 6-1401 )
چکیده
در این مقاله، مسئله ی ردیابی زمان-متناهی مسیر برای وسیله ی دریایی خودکار تحریک کامل در حضور نامعینی پارامتری، عدم قطعیت مدلسازی و نیروهای اغتشاشی محیطی مورد مطالعه قرار گرفته و به منظور حل آن، ساختار کنترلی تلفیقی جدیدی (از نوع غیرخطی مقاوم-تطبیقی زمان-متناهی) پیشنهاد می شود. در ابتدا، مدل جامعی برای توصیف رفتار سینماتیکی و دینامیکی وسیله ی دریایی خودکار تحریک کامل ارائه می گردد. در این مدل، اولاً تمامی ثابتهای فیزیکی نامعلوم در نظر گرفته شده و ثانیاً عدمقطعیت های مدلسازی و نیروهای ناشناخته ی وارده از دریا به صورت یک عبارت برداری جمعی (با فرض کرانداری درایهها) لحاظ گردیده است. برای مواجهه با نامعینی پارامتری، بخش هایی از مدل غیرخطی وسیله ی دریایی که شامل ثابت های فیزیکی نامعلوم هستند، به فرم جامع رگرسوری خطی در پارامتر تبدیل می شوند. در ادامه، با تعمیم روش کنترل مد لغزشی پایاندار، تعریف چندین نوع خمینه های لغزشی غیرخطی ابتکاری و تلفیق آن با قوانین بهروزرسانی، یک ساختار کنترلی غیرخطی مقاوم-تطبیقی طراحی می گردد تا وسیله ی دریایی در حضور عوامل نامطلوب فوق الذکر، بعد از سپری شدن مدت زمان متناهی (زمان همگرایی مطلق) قابل تنظیمی دقیقاً به مسیر موردنظر برسد. قوانین به روزرسانی موجود در ساختار کنترلی، تخمین های پیوسته و لحظهای را برای ثابتهای فیزیکی نامعلوم وسیله دریایی فراهم کرده که همگی بعد از گذشت زمان همگرایی مطلق دقیقاً به مقادیر ثابتی می رسند و لزوماً با مقادیر اسمی ثابت های نامعلوم یکسان نیستند. سپس با استفاده از تحلیل های ریاضی (مبتنی بر قضیه ی پایداری لیاپانوف) اثبات می گردد که ساختار کنترلی ترکیبی پیشنهادی قادر است ضمن برآورده ساختن هدف ردیابی مسیر، پایداری زمان-متناهی کلّی سیستم حلقه بسته ی وسیله ی دریایی را تضمین کند. علاوه بر این، تحلیل پایداری زمان-متناهی سیستم حلقهبسته نشان میدهد که ماکزیمم زمان همگرایی مطلق برای رسیدن دقیق وسیله ی دریایی به مسیر موردنظر، از مجموع دو زمان متناهی کوچکتر (به نامهای زمان رسیدن و زمان نشست) تشکیل شده و هر کدام از این دو زمان را می توان با استفاده از نامساویهای جداگانهای مشخص کرد. در انتها با استفاده از نرمافزار MATLAB، سیستم حلقه بستهی کشتی Cybership II مورد شبیه سازی عددی قرار می گیرد تا نشان داده شود که راهکار کنترلی غیرخطی مقاوم-تطبیقی پیشنهادی میتواند هدف ردیابی زمان متناهی مسیر دلخواه را با کارائی مناسب برآورده سازد.
رامین نیرومندفام، امیر نیرومندفام،
دوره 9، شماره 1 - ( 6-1401 )
چکیده
امروزه ارائهدهندگان سرویس انرژی الکتریکی ناگزیر هستند در کنار شاخصهای اقتصادی، شاخصهای اجتماعی و دیدگاه مصرفکنندگان را نیز مدنظر قرار دهند. در این مقاله با مطالعه تابع رضایت مصرفکنندگان بهعنوان شاخص اجتماعی، مدل بار نوینی مبتنی بر دیدگاه غیرخطی مصرفکنندگان توسعه دادهشده است. ضریب رفتار فردی پارامتر اصلی تابع رضایت و درنتیجه مدل بار پیشنهادی میباشد که برای محاسبه این نیاز به فعالیتهای میدانی و آماری است. بهعنوان راهکار جایگزین، در این مقاله از کشش تقاضا که یک پارامتر شناخته شده در صنعت برق است برای محاسبه ضریب رفتار استفاده شده است. همچنین برنامهی پاسخگویی تشویق-محور نوینی مبتنی بر مدل بار پیشنهادی توسعه داده میشود. در برنامه پاسخگویی طراحی شده، نرخ تشویقی برای مشارکت مصرفکنندگان بهصورت بهینه بر اساس دیدگاه فردی آنها مشخص شود. نتایج عددی میدهند که برای مطالعه تابع مصرف انرژی الکتریکی نیاز است تا علاوه بر افزایش قیمت برق، نرخ تورم و افزایش درآمد مصرفکنندگان نیز موردبررسی قرار گیرند. همچنین نشان داده شد که برای شبکه مورد مطالعه، اجرای برنامهی پاسخگویی بار بر روی مصرفکنندگان خانگی کمترین هزینه را دارد. حالآنکه برای دستیابی به بیشترین رفاه، مناسبتر است این برنامهها بر روی مصارف عمومی انجام شود.
سینا شامخی، محمد فولادوند، علی احمدعلیپور،
دوره 9، شماره 1 - ( 6-1401 )
چکیده
امروزه محرومیت از خواب بهعنوان یک مسئله فراگیر بر سلامت جسمی و روحی انسان تأثیرگذار است. در این پژوهش، با استفاده از سیگنالهای الکتروانسفالوگرام ثبت شده از ۳۰ شرکتکننده در دو حالت خواب کامل و محروم از خواب و با چشمباز و چشمبسته، به مطالعه اثرات محرومیت از خواب برعملکرد مغز و همچنین تشخیص آن پرداخته شده است. از دادههای ثبت شده ویژگیهای خطی نظیر توان سیگنال و ویژگیهای غیرخطی نظیر آنتروپیهای شنون، رنی، جایگشت و نمونه استخراج شده است. از روشهای رتبهبندی ویلکاکسون و الگوریتم PCA جهت انتخاب ویژگیهای برتر بههمراه طبقهبندهای دوکلاسه KNN، SVM و درخت تصمیم استفاده گردیده است. بهمنظور بررسی اثرات محرومیت از خواب، بهکمک الگوریتم sLORETA نگاشت نقشه مغز در ویژگیها محاسبه و ترسیم شده است. براساس نتایج این تحقیق، بهترین عملکرد مربوط به طبقهبند درخت تصمیم با 100 ویژگی برتر و صحت و دقتی بهترتیب برابر با 99.0 و 99.8 درصد است. همچنین با مقایسه نقش ویژگیهای خطی و غیرخطی، مشخص گردید در مسئله این تحقیق ویژگیهای غیرخطی نقشی بسیار موثر در طبقهبندی ایفا میکنند. نگاشت ویژگیها در نواحی مختلف مغز نشاندهنده بروز تغییرات محسوس در میزان توجه، تمرکز، تصمیمسازی و فعالیتهای بینایی و حرکتی افراد پس از محرومیت از خواب است.
دکتر علی ابویی، آقای سجاد مرادی، دکتر وحید ابوطالبی،
دوره 9، شماره 2 - ( 12-1401 )
چکیده
چکیده: در این مقاله، سه نوع کنترلکنندهی غیرخطی زمان-متناهی برای هدایت سوزن جرّاحی رباتیک در داخل بافت پروستات با وجود نامعیّنی پارامتری، عدمقطعیّت مدلسازی و اغتشاش پیشنهاد میشوند. گشتاور تولیدی توسط هر کدام از این کنترلکنندهها به ساختار حلقهبستهی سوزن جرّاحی رباتیک اعمال شده و باعث میگردد متغیّرجابجایی مکانی سیستم حلقهبسته بعد از گذشت مدّت زمان متناهی قابل تنظیمی دقیقاً به مسیر مورد نظر درون بافت همگرا شود. برای طرّاحی کنترل کننده های مذکور از تعمیم روش کنترل مد لغزشی پایاندار (به عنوان راهکار اساسی کنترلی غیرخطی-مقاوم) و تلفیق آن با مفاهیم کنترل تطبیقی (به منظور طرّاحی قوانین بهروزرسانی و تخمین پارامترهای ثابت نامعلوم) استفاده میشود. شایان ذکر است که تفاوت اساسی میان سه ساختار کنترلی پیشنهادی در تعریف خمینه های لغزشی غیرخطی است. با به کارگیری تئوری پایداری لیاپانوف و استفاده از چندین لم کاربردی به صورت ریاضیاتی اثبات میگردد که هر سه راهکارکنترلی معرّفی شده ضمن برآورده ساختن هدف هدایت سوزن، پایداری زمان-متناهی کلّی را برای سیستم حلقهبستهی سوزن-بافت تضمین می دهند. قوانین بهروزرسانی که در هر سه راهکار کنترلی وجود دارند، مقادیر ثابت های فیزیکی نامعلوم سیستم حلقهبسته را به صورت لحظهای و پیوسته تخمین می زنند. در فرآیند تحلیل پایداری، به عنوان نتیجه ی جنبی نشان داده می شود که پاسخ های زمانی مرتبط با این تخمینها بعد از گذشت مدّت زمان متناهی دقیقاً به مقادیر ثابتی میرسند. در انتها، با استفاده از نرمافزار MATLAB هر سه نوع کنترلکننده پیشنهادی، بر روی سیستم سوزن-بافت مرتبه ی دوّم مورد شبیهسازی عددی قرار میگیرند تا عملکرد مناسب آنها آشکار گردد.
دکتر ولی اله غفاری، دکتر حسن محمدخانی،
دوره 10، شماره 1 - ( 1-1402 )
چکیده
معمولاً وجود محدودیت در سیگنال شتاب جانبی، اثرات نامطلوبی بر پایداری و عملکرد حلقه هدایت خواهد داشت. به منظور بهبود پاسخ گذرای سیستم در حضور ورودی مقید، فیدبک غیرخطی ترکیبی میتواند مورد استفاده قرار گیرد. در این روش، قانون هدایت علاوه بر قسمت خطی مرسوم دارای یک عبارت غیرخطی اضافی می باشد. در نتیجه مشخصات کیفی پاسخ گذرای سیستم با کمک آن تغییر داده میشود. بخش غیرخطی تابعی از نرخ زاویه خط دید بوده به گونهای که در مبدا و در بینهایت بی اثر گردد. همچنین در محدوده خاصی از نرخ زاویه خط دید، آن عبارت اضافی بر پاسخ گذرای سیستم متاثر میباشد. در این مقاله، برای بخش خطی قانون هدایت، هدایت تناسبی انتخاب شده است. از این رو، با استفاده از ایده فیدبک غیرخطی ترکیبی، یک الگوریتم هدایت برای مساله ردیابی هدف ارائه میگردد. با هدایت پیشنهادی، پایداری سیستم هدایت با نظریه پایداری لیاپانف به صورت تحلیلی اثبات میگردد. سپس رویکرد مطرح شده در یک مثال عددی شبیهسازی شده و نتایج آن با روش هدایت موجود مقایسه خواهد شد. در حضور قید در ورودی شتاب، همانگونه مورد انتظار است هدایت پیشنهادی در قیاس با سایر رویههای مشابه، با تضمین پایداری حلقه، عملکرد و پاسخ گذرای حلقه هدایت را به طور چشمگیری بهبود میدهد.