15693

15693

بهينه‌سازي توابع عضويت كنترل‌كننده فازي كوادروتور توسط روش‌هاي مشتق‌پايه و ملهم از طبيعت

كارشناسي ارشد

كنترل

اسفند ماه 1394

اسفند ماه 1394

دكتر سيد كمال‌الدين موسوي مشهدي

دكتر سعيد عبادالهي

برق

چكيده كوادروتورها به علت قدرت مانور بالا و ساختار مكانيكي ساده، يك پلت فرم معروف محسوب مي‌شوند. آن‌ها سيستم‌هاي مكانيكي غيرخطي، زير تحريك و متأثر از عواملي از قبيل عدم قطعيت‌هاي ديناميكي و اغتشاشات خارجي در حين پرواز هستند كه اين شرايط بدست آوردن مدل دقيق آن‌ها و طراحي كنترل‌كننده را با مشكلاتي روبه‌رو خواهد كرد.در اين پروژه از كنترل‌كننده فازيبه دليل وابستگي كم آن به مدل رياضي دقيق فرآيند و توانايي جبران عدم قطعيت‌هاي سيستم، براي كنترل كوادروتور استفاده شده است. به منظور بدست آوردن عملكرد عالي از سيستم‌هاي كنترل منطق فازي و كاهش زمان طراحي، توابع عضويت كنترل‌كننده فازي كوادروتور از يك طرف با استفاده از فيلترهايي همچون كالمن توسعه يافته ، فيلتر كالمن بي‌رد براي اولين بار، فيلتر مقاوم H_∞ به دليل سرعت همگرايي بالا و از طرف ديگر توسط روش‌هاي ملهم از طبيعت مانند الگوريتم‌ ژنتيك و بهينه‌سازي انبوه ذرات به دليل همگرايي سراسري و عدم گير افتادن در بهينه محلي،تنظيم و بهينه مي‌گردند. در نهايت به منظور رسيدن به سرعت همگرايي بالا و همگرايي سراسري، روشي تركيبي از بهترين روش‌هاي ملهم از طبيعت و فيلترها تحت عنوان GA-H_∞ ارائه شد كه مي‌توان قابليت آن را در بهبود عملكرد كنترل‌كننده فازي مشاهده نمود. براي كاهش نوسانات سيگنال‌هاي كنترلي كنترل‌كننده فازي طراحي شده توسط اين روش، از فيلتر كردن خروجي كنترل‌كننده‌ها و اضافه كردن پيش تقويت‌كننده‌هايي در ورودي آن‌ها بهره گرفته شد تا امكان پياده‌سازي عملي آن افزايش يابد. همچنين عملكرد كنترل‌كننده‌هاي فازي طراحي شده به كمك تمامي روش‌ها، در برابر اغتشاش و عدم قطعيت بار مورد ارزيابي قرار گرفت. در انتها كارايي كنترل‌كننده فازي نهايي بهينه‌شده با روش GA-H_∞ با كنترل بازگشت به عقب مقايسه شد. نتايج حاكي از برتري كنترل‌كننده فازي طراحي شده از نظر كمتر بودن دامنه فرامين كنترلي و توانايي دفع اغتشاش و عدم قطعيت بار دارد. كلمات كليدي:فيلتر ، روش ملهم از طبيعت،بهينهسازي،توابع عضويت، كوادروتور، كنترل فازي