20518

۲۰۵۱۸

كنترل سيستم خطي‌متغير با پارامتر و كاربرد آن در سيستم چهارتانك

كارشناسي ارشد

كنترل

۱۳۹۵-۱۳۹۷

۱۳۹۷/۱۲/۲۲

دكتر سعيد شمقدري

برق

در اين پژوهش ابتدا كنترل‏كننده‏ي پيش‏بين مدل مقاوم براي سيستم‌هاي خطي متغير با پارامتر معرفي مي‌شود. اين كنترل‏كننده‏، ضمن دارا بودن تضمين عملكرد مناسب، نسبت ‏به اغتشاش‏هاي نامعلوم و محدود، مقاوم است. همچنين علاوه بر در نظر گرفتن قيد سيگنال كنترلي و حداكثر ميزان اغتشاش اعمال‌شده به سيستم، امكان‌پذيري بازگشتي را نيز تضمين مي‌كند. ازجمله مزيت‌هاي ديگر اين روش آن است كه نيازي به‌اندازه گيري اغتشاش و حالت‌هاي سيستم ندارد. اين كنترل‌كننده‌داري دو محدوديت است. اول اينكه تنها پايدارساز است يعني تمام حالت‌ها را به صفر مي‌برد كه با روش بيان شده در اين پژوهش، اين كنترل كننده قادر به رديابي ورودي خواهد شد. محدوديت دوم روش كنترلي بيان شده افزايش زمان حل مسئله‌ي بهينه‌سازي با پيچيده‌تر شدن مدل سيستم خطي‌متغير با پارامتر است كه موجب مي‌شود پياده سازي عملي آن بسيار سخت يا پرهزينه باشد. در اين پژوهش با استفاده از روش برون‌خط براي محاسبه‌ي كنترل‌كننده‌ي پيش‌بين مدل، حجم بسيار زيادي از محاسبات كاسته مي‌شود و امكان پياده سازي اين روش بر روي ساده‌ترين كنترل‌كننده‌ها هم فراهم خواهد شد. در اين زمينه، ديناميك سيستم چهارتانك به‏عنوان يك مثال مناسب از سيستم‌هاي غيرخطي متغير با پارامتر هست كه براي ارزيابي روش يادشده استفاده مي‌گردد. در نهايت نتايج تست عملي روش بيان شده بر روي سيستم چهارتانك آورده مي‌شود.

1398/02/06

Control of the linear parameter varying system and its application in the four-tank system

4/26/2019 12:00:00 AM

In this research, the model predictive controller for linear parameter varying is introduced. This controller, while having a guaranteed performance, is resistant to uncertain and limited disturbances. In addition, taking into account the control signal constraint and the maximum perturbation applied to the system ensures the recursive feasibility. One of the other advantages of this method is that it does not need to measure disturbances and system states. This controller has two limitations. First, it is only stabilizer, which means that all states are set to zero, which, according to the method described in this paper, can be detected by the controller. The second limitation of the stated control method is the increase in the solving time of the optimization problem with the complexity of the linear system model with the parameter, which makes its practical implementation very difficult or costly. In this study, using an offline method to calculate the model predictive controller, a large amount of computing is reduced, and the possibility of implementing this method on the simplest controllers will also be provided. In this context, the dynamism of the four-tank system is an appropriate example of nonlinear parameter varying systems that are used to evaluate the above-mentioned method. Finally, the results of the practical test are presented on the four-tank system.