|
|
|
|
|
 |
جستجو در مقالات منتشر شده |
 |
|
2 نتیجه برای پایداری زمان-متناهی کلّی
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.
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.
|
|
|
|
|
| نشریه سامانه‌های غیرخطی در مهندسی برق در خصوص اصول اخلاقی انتشار مقاله، از توصیه‌های «کمیته بین‌المللی اخلاق نشر» موسوم به COPE و «منشور و موازین اخلاق پژوهش» مصوب معاونت پژوهش و فناوری وزارت علوم، تحقیقات و فناوری تبعیت می‌کند. |
|
|
|
|
|
