11 نتیجه برای کنترل مد لغزشی
مصطفی فرامین، محمد عطایی،
دوره 2، شماره 1 - ( 3-1393 )
چکیده
در این مقاله بروز پدیده ی آشوب به ازای محدوده ای از پارامترها در دینامیک وضعیت ماهواره اثبات شده و یک کنترل کننده ی غیر خطی مناسب طراحی می گردد که ضمن حصول عملکرد مطلوب سیستم، کنترل وضعیت آشوبی را نیز تضمین کند. به این منظور با توجه به اینکه معادلات دینامیکی ماهواره ی سه محوره به صورت یک سیستم غیرخطی ناخودگردان توصیف می شود، ابتدا تکنیکی جهت محاسبه ی نماهای لیاپانف اینگونه سیستم ها که می تواند مبیّن آشوبی بودن سیستم باشد، ارائه می شود و با استفاده از آن رفتار آشوبناک سیستم در محدوده ای از پارامترها اثبات می گردد. سپس یک کنترل کننده ی مد لغزشی بازگشت به عقب بر اساس عملکرد مطلوب پیشنهاد شده و پایداری سیستم حلقه بسته بر اساس تئوری لیاپانف اثبات می گردد. علاوه بر این با تبدیل سیستم به فرم سازگار با شرایط قضیه ی ملنیکف با استفاده از این روش تحلیلی، حذف پدیده ی آشوب در سیستم کنترل شده تضمین می گردد. محاسبه ی نمای لیاپانف سیستم حلقه بسته نیز مؤید این موضوع است. در پایان نتایج شبیه سازی حاصل از اعمال کنترل کننده ی پیشنهادی برای نواحی مختلف کاری ارائه می گردد.
آقای وحید بهنام گل، دکتر احمدرضا ولی،
دوره 3، شماره 1 - ( 6-1394 )
چکیده
در این مقاله، مسئله‌ی طراحی قانون هدایت در حضور دینامیک حلقه کنترل و با استفاده از کنترل مد لغزشی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور در روند طراحی قانون هدایت، دینامیک پایدار شده حلقه کنترل در نظر گرفته شده که اغلب در طراحی قانون هدایت توسط طراحان دیده نمی‌شود. اما در عمل دینامیک حلقه کنترل وجود داشته و در نظر نگرفتن آن ممکن است منجر به ناپایداری در حلقه هدایت شود. در این مقاله دینامیک حلقه کنترل که فرض می‌شود توسط یک خودخلبان پایدار شده است، به‌صورت تاخیر مرتبه اول تقریب زده شده و در روند طراحی به همراه معادلات دینامیکی حاکم بر سینماتیک نسبی در نظر گرفته می‌شود. برای حل این مسئله به دلیل غیرخطی بودن معادلات حاکم بر هندسه‌ی درگیری و وجود اغتشاش و نامعینی‌هایی همچون مانور هدف از کنترل مد لغزشی استفاده می‌شود. بنابراین تنها با داشتن محدوده‌ی این نامعینی‌ها می‌توان قانون هدایت را طراحی نمود و نیازی به اندازه‌گیری و یا تخمین آنها در حین رهگیری نیست. متغیر لغزش با توجه به ایده‌ی ناوبری موازی، با استفاده از سرعت نسبی جانبی بین رهگیر و هدف تعریف می‌شود. سپس با طراحی کنترل کننده‌ای که متغیر لغزش را به صفر برساند، خط دید بین رهگیر و هدف نچرخیده و در صورت نزدیک شدن رهگیر به هدف، طبق ایده‌ی ناوبری موازی، برخورد حتمی خواهد بود. از معایب کنترل ساختار متغیر نیز رخ دادن پدیده‌ی نوسانات ناخواسته می-باشد که برای رفع این مشکل در این مقاله، از روش تقریب پیوسته استفاده شده و تابع ناپیوسته‌ی علامت با تابعی پیوسته تقریب زده شده است.
پیمان احمدی، احمدرضا ولی، وحید بهنام گل،
دوره 4، شماره 1 - ( 12-1396 )
چکیده
در این مقاله، ترکیب جدیدی از محاسبات مرتبه کسری با کنترل مد لغزشی زمان‌محدود، برای طراحی خودخلبان یک جسم پرنده بکار گرفته می‌شود. این ترکیب با هدف کاهش اثرات نامطلوب پدیده زیگزاک و هموارتر شدن سیگنال کنترلی روش مد لغزشی صورت می‌گیرد. در روش کنترل مرتبه کسری از مشتق‌گیر و انتگرال‌گیر مرتبه کسری برای ایجاد بهبود در روش‌های کنترل مرتبه صحیح استفاده می‌شود. ساختار سطح لغزش و قانون کنترل مد لغزشی به نحوی پیشنهاد داده می‌شود، که ضمن کاهش اثرات نامطلوب پدیده زیگزاک، پایداری حلقه‌بسته نیز تضمین شود. با استفاده از این الگوریتم یک خودخلبان مقاوم در برابر نامعینی ضرایب آیرودینامیکی، برای مدل یک جسم پرنده طراحی می‌شود و پایداری سیستم حلقه‌بسته با استفاده از تئوری پایداری لیاپانوف اثبات می‌گردد. خلبان خودکار طراحی شده توسط روش پیشنهادی، به مدل دینامیکی جسم پرنده اعمال شده و نتایج شبیه‌سازی، کاهش پدیده زیگزاک روش پیشنهادی نسبت به معادل مرتبه صحیح آن را نشان میدهد.
فرهاد بیات، محمدمهدی فرکیان،
دوره 4، شماره 1 - ( 12-1396 )
چکیده
در این پژوهش، تولید انرژی الکتریکی با استفاده از سامانه‌های هوابرد (کایت) مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا مدلی مناسب برای توصیف رفتار سامانه‌های هوابرد استخراج شده و با بهره‌گیری از آن، الگوریتمی جهت تولید مسیر حرکت مناسب در سامانه هوابرد در فاز کشش ارائه شده است. سپس، به‌منظور دستیابی به عملکرد مناسب، ردیابی مسیر مطلوب و درنتیجه تولید بهینه انرژی بادی، یک کنترلکننده مقاوم مبتنی بر روش مد لغزشی پایانه‌ای در حضور تغییرات پارامترهای جو و وجود نامعینی در مدل سیستم طراحی شده است. در روش پیشنهادی، استراتژی کنترل حرکت سامانه هوابرد بر تنظیم زاویه بردار سرعت آن استوار است. برای تولید مسیر مطلوب پرواز کایت در فاز کشش از شش نقطه هدف استفاده شده است که با این روش، دقت و انعطاف‌پذیری تولید مسیر افزایش می‌یابد. همچنین، تأثیر تنظیم شکل مسیر پرواز سامانه هوابرد در فاز کشش بر عملکرد سیستم و استخراج حداکثر نیروی کشش باد بررسی شده 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.
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.
مجتبی حکیمی مقدم، علی داغستانی،
دوره 9، شماره 1 - ( 6-1401 )
چکیده
موتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک، با توجه به مزایای فراوان نسبت به سایر موتورهای جریان مستقیم، مورد توجه محققین بسیاری قرار گرفته اند این مقاله به حل مساله کنترل مد لغزشی مقاوم-تطبیقی این نوع موتورها در حضور اغتشاشات خارجی و عدم قطعیت های مدل سازی با باند بالای نامعلوم و با هدف همگرایی در زمان محدود پرداخته است. به این منظور، با بازنویسی مدل موتور در حضور عدم قطعیت های مدل سازی و اغتشاشات محدود خارجی، قانون کنترل مد لغزشی ترمینال برای پایدار سازی سیستم و همگرایی سرعت خروجی و جریان موتور به مقادیر مطلوب در زمان محدود، طراحی و با استفاده از قضیه توسعه یافته لیاپانف اثبات پایداری شده است. در این قانون کنترل، باند بالای مجموع عدم قطعیت ها و اغتشاشات خارجی با استفاده از یک قانون تطبیقی به صورت آنلاین تخمین زده می شوند. در نهایت، ضمن محاسبه زمان محدود همگرایی سیستم، ایدهای برای کاهش چترنگ در استفاده از کنترل مد لغزشی ترمینال ارائه شده است.نتایج شبیه سازی های عددی انجام شده، صحت کنترل کننده های طراحی شده را به خوبی نشان می دهد.
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.
سید سجاد موسی پور، سید شهاب الدین سید صاحبی،
دوره 10، شماره 1 - ( 1-1402 )
چکیده
در این مقاله به کنترل آرایش بر پایه ساختار مجازی برای سیستم ربات موبایل غیرهولونومیک با دو مدل معادله سینماتیکی معین و نامعین پرداخته می شود. در ابتدا معادلات آرایش مدل معین محاسبه شده و سپس اثبات می شود که می‌توان با استفاده از تئوری کنترل مدلغزشی برای هر دو موبایل ربات در حال حرکت، یک شکل هندسی ایجاد کرده و آن حالت را حفظ کرد. در ادامه پس از محاسبه معادلات آرایش مدل نامعین، یک کنترلکننده مدلغزشی طراحی می شود که قادر است مدل نامعین را با شرط داشتن محدوده نامعینی معادله سینماتیک، کنترل کند. برای هر طراحی، با استفاده از تئوری پایداری لیاپانوف پایداری سیستم مورد بررسی قرار می گیرد. در پایان، به منظور مقایسه عملکرد کنترل کنندههای طراحی شده، یک کنترلکننده بازگشت به عقب از قبل طراحی شده معرفی می‌شود و نتایج در قالب شبیه‌سازی ارائه خواهد شد. نتایج شبیه سازی نشاندهنده عملکرد مؤثر کنترلکننده های طراحی شده می باشد.
دکتر عباس نعمتی،
دوره 10، شماره 2 - ( 6-1402 )
چکیده
در این مقاله یک استراتژی جدید کنترل مد لغزشی ترمینال مرتبه دوم غیرتکین تطبیقی برای پایدارسازی زمان محدود و سریع سیستمهای فیزیکی سایبری در حضور همزمان عدم قطعیت های پارامتری، اغتشاشات ناخواسته و حملات سایبری محرک پیشنهاد شده است. با استفاده از سطح لغزش و منیفولد غیرخطی پیشنهادی، مد رسیدن حذف شده و عملکرد مقــاوم کل سیستم بهبود می‌یابد. قوانین تطبیقی آنلاین ارائه شده با عدم قطعیت های پارامتری، اغتشاشات ناخواسته و حملات سایبری سروکار دارند، بطوریکه دیگر نیازی به شناسایی کران های بالای آنها نیست. تکنیک کنترل مد لغزشی ترمینال مرتبه دوم غیرتکین تطبیقی طراحی شده، عملکرد مقاوم سیستم را در شرایط مذکور با انعطاف پذیری و دقت بالا، پاسخ سریع و نرم، بدون نوسانات گذرا و چترینگ و نیز همگرایی مناسب در زمان محدود تضمین میکند. نتایج شبیه‌سازی عددی، اثربخشی و موفقیت روش کنترل مد لغزشی ترمینال مرتبه دوم غیرتکین تطبیقی را در مقایسه با نتایج روش های کنترل مد لغزشی انتگرالی تطبیقی، کنترل مد لغزشی متداول و کنترل فیدبک حالت نشان میدهد.
