15143

15143

بررسي تاثير نايقيني فرآيند در مقدار حداقل واريانس سيستم هاي غيرخطي و طراحي كنترل كننده بهينه

دكتري

مهندسي كنترل

آبان ماه 1394

آبان ماه 1394

دكتر جواد پشتان

برق

چكيده روش¬هاي تعيين شاخص حداقل واريانس را مي¬توان به دو دسته¬ي تخمين¬گر مقدار حداقل واريانس و تحقق¬¬گر مقدار تخمين زده شده از طريق طراحي كنترل حداقل واريانس تقسيم كرد. روش¬هاي تخمين¬گر حداقل واريانس از تحليل داده¬هاي اندازه¬گيري شده و دسته بعدي از روش-هاي طراحي كنترل كننده بهينه براي رسيدن به مقدار بهينه حداقل واريانس استفاده ميكنند. دقت روش¬هاي تخمين¬گر مقدار حداقل واريانس شديدا وابسته به نوع مدل انتخابي براي مدل كردن خروجي است.از آنجاييكههر مدلي داراي نامعيني است، در اين تحقيق دقت روش¬هاي تخمين¬گر حداقل واريانسبر حسب نوع مدل انتخابي به صورت تئوريتعيين مي¬گردد. براي اين مقصود تاثير سه نوع نامعيني¬ ساختاري، پارامتريك و الگوريتمي مدل در دقت تخمين حداقل واريانس تعيين ¬شده و با استفاده از مدل فازي بازه¬اي نوع-2 نامعيني موجود در مدل¬ها استخراج مي¬شود.در نتيجه روشي براي افزايش دقت تخمين حداقل واريانس فراهم مي¬شود. در اين تحقيق جهت تحقق مقدار حداقل واريانس تخمين زده شده، ابتدا مدل خطي دقيق براي گروه خاصي از سيستم¬هاي غيرخطي معرفي شده و با استفاده از آن كنترل¬كننده بهينه حداقل واريانس طراحي مي¬شود. همچنين دقت مدل، شرط پايداري و شرط پايداري مقاوم كنترل¬كننده مورد مطالعه قرار گرفته است. براي رسيدن به شرط پايداري مقاوم از روش حداقل بهره و مد لغزشي گسسته استفاده شده است. در مبحث طراحي كنترل حداقل واريانس غيرخطي مشكلات به مراتب بيشتر است. براي طراحي كنترل حداقل واريانس غير¬خطي نياز به مدلي دقيق از سيستم وجود دارد. اين مدل دقيق هم از نظر دقت روش و هم از نظر پايداري مطلوب است. ولي مشكل اين روش تنها به دقت مدل منتهي نمي¬شود بلكه مدل غير¬خطي چند ورودي-چند خروجي بايد معكوس¬پذير نيز باشد. براي حل اين مسئله از دو روش شناسايي معكوسسيستم وطراحي مستقيم و بدون نياز به مدل براي طراحي كنترل¬كننده حداقل واريانس استفاده شده است.براي بدست آوردن پارامترهاي اين مدل تركيبي از الگوريتم¬هاي¬ بهينه¬سازي استفاده شده است، همچنينبهينه¬گي كنترل¬كننده¬هاي طراحي شده در رسيدن به مقدار حداقل واريانس مورد مطالعه قرار گرفته و در نهايت كنترل طراحي شده بر روي پروسه شيميايي چهار تانك تست شده¬اند. نتايج گواه كارايي روش تخمين و تحقق مقدار حداقل واريانس مي¬باشند. كليد واژه:تخمين حداقل واريانس، ارزيابي عملكرد غيرخطي، كنترل¬كننده حداقل واريانس، مدل خطي VARX، مدل¬سازي نامعيني،پروسهغيرخطي