12529

12529

طراحي و پياده سازي كنترلگر مقاوم تطبيقي چند مدلي براي سكوي پايدار شده ژيروسكوپي

دكتري

برق - كنترل

مهر 1392

مهر 1392

دكتر علي اكبر جلالي

طراحي و پياده‌سازي كنترلگر مقاوم-تطبيقي چندمدلي براي سكوي پايدارشده ژيروسكپي چكيده در اين رساله كنترلگر مقاوم-تطبيقي چندمدلي براي پايدارسازي اينرسي يك سكوي پايدارشده طراحي و پياده‌سازي شده است. لرزش دوربين در هنگام استفاده از آن، موجب كاهش فاصله ديد آن شده و بكارگيري يك سكوي پايدارشده را براي رفع اين مشكل ضروري مي‌نمايد. با وجود تحقيقات فراوان انجام شده در اين زمينه، به واسطه افزايش دقت ابزار اندازه‌گيري هنوز نياز به افزايش دقت پايداري اينرسي سكوها وجود دارد. نوآوري اين رساله در ارائه روشي براي تعيين تعداد و محل مدل‌هاي محلي يك كنترلگر مقاوم تطبيقي مي‌باشد. در اين روش به جاي تقسيم فضاي نامعيني به بازه‌هاي مساوي و استفاده از يك كنترلگر محلي براي هر بازه، اين فضا با تخصيص فاصله سيستمي وينيكومب يكسان به بازه‌هاي نامعيني تقسيم شده است. در روش پيشنهادي حداقل تعداد مدل‌هاي محلي كه سيستم حلقه بسته را پايدار مي‌نمايند، به صورت تابعي از فاصله وينيكومب و تابع حساسيت حلقه بسته تعميم‌يافته بيان شده است. حداقل تعداد مدل‌هاي محلي به عنوان مقدار اوليه الگوريتم طراحي كنترلگر چندمدلي مورد استفاده قرار گرفته است. الگوريتم با مكان‌يابي نقطه كار حداقل مدل‌هاي محلي كه الزامات عملكردي حلقه‌بسته و شرط فاصله وينيكومب را برآورده نمايد، شروع مي‌شود. با مشخص شدن نقطه كار اين مدل‌ها، تابع هزينه‌اي محاسبه مي‌شود كه داراي جملات مربعي وزندار از خطاي پايدارسازي اينرسي، خطاي تعقيب و سيگنال كنترلي است. سپس، تعداد مدل‌ها افزايش يافته و الگوريتم تكرار شده و مقدار تابع هزينه محاسبه مي‌گردد و با مقادير قبلي مقايسه مي‌شود. چنانچه مقدار تابع هزينه محاسبه شده كمينه باشد آنگاه تعداد و محل مدل‌هاي محلي به عنوان انتخاب بهينه برگزيده مي‌شوند. كنترلگرهاي محلي الگوريتم چندمدلي پيشنهادي به روش بهينه L_1 با رويكرد نامساوي‌هاي ماتريسي خطي طراحي شده‌اند. جهت بهبود حل مسئله طراحي كنترلگر L_1 نسبت به تحقيقات پيشين، يك نامساوي ماتريسي خطي به نامساوي‌هاي ماتريسي خطي موجود افزوده شده است. نهايتاً عملكرد كنترلگر مقاوم تطبيقي چندمدلي معرفي شده براي پايدارسازي اينرسي يك سكوي ژيروسكپي تك محوره به كمك شبيه‌سازي و پياده‌سازي سخت‌افزاري با برخي از روش‌هاي پيشين مقايسه شده است و ويژگي‌ها و محدوديت‌هاي الگوريتم چندمدلي پيشنهادي با ارائه چند مثال نشان داده شده است.