سمینار برق بررسی روش های جدید کنترل مقاوم سیستم های غیر خطی

سمینار برق بررسی روش های جدید کنترل مقاوم سیستم های غیر خطی 

لطفا از این پروژه در راستای تکمیل تحقیقات خود و در صورت کپی برداری با ذکر منبع استفاده نمایید.

چکیده:

هدف اصلی یک سیستم کنترل این است که باعث شود تا یک فرایند دینامیکی به طور مطلوب رفتار کند. آنالیز و طراحی یک چنین سیستم کنترلی که یک رفتار مورد تقاضا را فراهم می کند، معمولاً با به کار گرفتن مدل ریاضی فرایند دینامیکی انجام می شود. این مدل برای نمایش ویژگی های دینامیکی اصلی فرآیند انتخاب می شود. به دلیل اینکه مدل ریاضی یک مدل ایده آل از فرایند واقعی است، پس این مدل غیردقیق است و این بی دقتی باعث عدم قطعیت مدل می شود.
این حقیقت آنالیز و طراحی یک سیستم کنترل را پیچیده می کند. انتخاب ساختار کنترلی نقشی اساسی در دستیابی به رفتار مورد تقاضا ایفا می کند. به طور معمول بعضی از مشخصات، برای مثال مشخصات حلقه باز و حلقه بسته نمی توانند به طور همزمان برآورده شوند و مصالحه بین آنها بایستی مدنظر قرار گیرد. بنابراین بسیار مهم است که دشواری های مسائل کنترلی (مانند عدم قطعیت مدل یا اغتشاشات که باعث می شوند تا خروجی از مقدار مطلوب خودش منحرف شود و…) تشخیص داده شوند. به این ترتیب تحقیق ما بر روی تلاشی برای پیدا کردن ساختارهای کنترلی متمرکز شده تا از دشواری های قبلی مربوط به شکل بندی های کنترل فیدبک ثابت و استاندارد اجتناب شود. ویژگی شاخص و معمول ساختارهای کنترلی که ما با آن کار کردیم شکل بندی کنترل کننده رویت گر نامیده می شود. کار ما در ابتدا تمرکز بر روی سیستم های تک ورودی – تک خروجی است که نتایج استفاده از یک چنین شکل بندی را نشان می دهد.

مقدمه:

هدف اصلی یک سیستم کنترل این است که خروجی یک فرایند دینامیکی به یک روش قطعی رفتار کند. این رفتار مطلوب خروجی، به وسیله دستکاری روی ورودی فرایند دنبال می شود. با این حال شرایط سخت مانند محدودیت هایی روی کنترل ها یا حالت ها و اهداف کارآیی، مخالف انجام رفتار مطلوب فرایند کنترلی که معمولاً شامل یک مدل ریاضی از فرایند دینامیکی، مدل پلنت یا مدل نامی می باشد، است. در نتیجه بسیاری از رفتارهای واقعی پلنت نمی توانند در یک روش دقیق از مدل پلنت که منجر به عدم قطعیت ها می شود، بیان شوند. معمولاً مشخصات کارآیی بالا در بخش هایی از مدل داده می شوند. به این دلیل مشخصات عدم قطعیت های مدل بایستی با فرآیند طراحی یکی شود تا یک سیستم کنترلی معتبر که قادر به رسیدگی به فرایند واقعی باشد فراهم آید و تکمیل نیازهای کارایی را تضمین کند.
ترم پایداری معمولا برای مشخص کردن توانایی یک سیستم کنترلی در مقابله با عدم قطعیت استفاده می شود. از این رو مشخصات کارآیی معمولاً برای مسئله رگولاسیون و یا مسئله ترکینگ داده می شود. مسئله اول برای اداره ورودی پلنت جهت حذف اثر اغتشاشات خارجی می باشد. مسئله دوم برای به کار بردن ورودی پلنت برای نزدیک نگه داشت مقادیر کنترل شده به سیگنال مرجع داده شده می باشد. نکته کلیدی روشی است که در آن کنترل کننده، سیگنال کنترلی را با رفتار مناسب تولید می کند.
تعداد زیادی روش و استراتژی متفاوت برای اینکه از عهده این امر برآید که به مسئله طراحی معروف است، وجود دارد. با این حال هر انتخاب ممکنی می تواند به عنوان کنترل حلقه باز یا کنترل حلقه بسته طبقه بندی شود.
با اینکه دو انتخاب وجود دارد اما زمانی که به رفتار آن فکر می کنیم، شکل بندی حلقه بسته به طور اتوماتیک ظاهر می شود. این امر به این دلیل است که سیستم کنترل حلقه باز (که در شکل (الف) نشان داده شده است) تنها در بعضی موارد ساده موثر است و شرایطی که در آن تغییرات پلنت و اغتشاشات خروجی باعث می شوند تا خروجی واقعی از ورودی مرجع مشخص شده انحراف پیدا کند، موثر نیست. بنابراین در شکل بندی حلقه باز هیچ روشی برای فهمیدن اینکه ایا متغیرهای خروجی از مقدار مطلوب خودش منحرف می شوند، وجود ندارد و این امر دلیل معرفی فیدبک می باشد. بدون فیدبک هیچ وسیله مقایسه بین رفتار واقعی فرایند با رفتار مطلوب و تصحیح اتوماتیک کارآیی آن وجود ندارد. همچنین کنترل فیدبک می تواند به منظور خنثی کردن اثرات پنهانی متغیرهای پلنت و اغتشاشات خارجی مورد استفاده واقع شود. به عبارت دیگر وجود سیگنال فیدبک به لزوم یک اندازه گیری فیزیکی اشاره می کند. یک سنسور برای نمایش متغیر خروجی مورد نیاز است.