12305

12305

كنترل مقاوم غيرمتمركز سيستم‏هاي ابعاد وسيع بر اساس محدوديت‏هاي كارايي با استفاده از LMI

كارشناسي ارشد

برق - كنترل

آبان ماه 1392

آبان ماه 1392

دكتر محمدرضا جاهد مطلق

دكتر علي اكبر جلالي

چكيده در اين پايان نامه به كنترل مقاوم غيرمتمركز سيستم‏هاي ابعاد وسيع پرداخته مي‏شود. در اين روش، اغتشاشات خارجي و اندركنش‏ها‏ي بين زير‏سيستم‏‏ها به‏عنوان عدم قطعيت موجود در سيستم‏هاي ابعاد وسيع در نظر گرفته شده است و از روش مقاوم غيرمتمركز بر‏اساس محدوديت‏ها‏ي كارآيي براي كنترل آن استفاده خواهد شد. محدوديت‏هاي كارآيي يك سري محدوديت‏هاي طراحي هستند كه از دو منبع محدوديت‏هاي جبري و تحليلي ناشي مي‏شوند و حد مدول كه يكي از روش‏هاي محدوديت‏هاي كارآيي است در واقع تركيبي از حد بهره و حد فاز مي‏باشد. در اكثر روش‏هاي پيشين براي كنترل سيستم‏هاي ابعاد وسيع از محدوديت‏ها‏ي كارايي استفاده نشده است. از مزاياي اين روش نسبت به روش‏هاي پيشين مي‏توان به طراحي كنترل‏كننده حتي براي سيستم‏هاي غير‏كمينه فاز اشاره نمود. در اين روش، طراحي كنترل‏كننده به يك مسئله بهينه‏سازي محدب و ترجيحاً نامساوي ماتريسي خطي تبديل مي‏گردد تا براي حل آن بتوان از روش‏هاي عددي سودمند بهره گرفت. به عبارتي در اين تحقيق از طراحي كنترل‏كننده مقاوم غيرمتمركز بر‏اساس محدوديت كارايي به روش حد مدول استفاده كرده و نتايج حاصل را با كنترل‏كننده H_∞ طراحي شده مقايسه خواهيم نمود. كنترل‏كننده طراحي شده با استفاده از هر دو روش عنوان شده، منجر به ايجاد كنترل‏كننده اي با حداقل درجه سيستم اصلي خواهد شد. به منظور رفع اين مشكل و اينكه كنترل‏كننده طراحي شده كاربردي و قابل پياده‏سازي باشد و همچنين با توجه به اينكه در عمل از سيستم‏ها در محدوده‏ي فركانسي خاصي استفاده مي‏شود، از كاهش مرتبه سيستم ابعاد وسيع با روش خطاي وزن‏دار فركانسي استفاده كرده‏ايم. مسئله مهم در روش‏هاي استفاده شده جهت كاهش مرتبه و كنترل سيستم‏هاي ابعاد وسيع، استفاده از ابزار كاربردي و قدرتمند LMI است كه با استفاده از اين ابزار در تمام مراحل، پايداري سيستم حلقه بسته تضمين مي‏گردد. بنابراين با طراحي كنترل‏كننده به روش حد مدول، علاوه بر پايداري به مسئله كارآيي نيز توجه مي‏شود. همچنين استفاده از ابزار LMI در كاهش مرتبه و طراحي كنترل‏كننده سبب كاهش محاسبات و پيچيدگي‏ها شده است. واژه‌هاي كليدي: كنترل مقاوم غيرمتمركز، سيستم‏هاي ابعاد وسيع، محدوديت‏هاي كارآيي، نامساوي ماتريسي خطي، پايداري، حد مدول، كاهش مرتبه سيستم، خطاي وزن‏دار فركانسي