طراحي كنترل كننده ي كليدزن مبتني بر يادگيري تكراري براي كلاس خاصي از سيستمهاي كليدزن

كارشناسي ارشد

اين تحقيق به كنترل و پايدارسازي كلاس خاصي از سيستمهاي كليدزن پيوسته با عملكرد تكراري با استفاده از كنترلكنندههاي مبتني بر يادگيري تكرار شونده پرداخته است. سيستمهاي كليدزن به عنوان زيرمجموعهاي از سيستمهاي هايبريدي، كه داراي تعداد متناهي زيرسيستم و يك قانون كليدزني كه زيرسيستم فعال را تعيين ميكند، معرفي ميشوند. از طرفي، با توجه به اينكه اغلب سيستمها و فرآيندهاي عملي، داراي عملكرد تكراري بوده و اين عمليات در يك بازه زماني محدود انجام ميگيرند، كنترلكننده طراحي شده بايد رديابي يك مسير مطلوب در اين زمان محدود را به صورت كاملا دقيق انجام دهد. كنترلكنندههايي كه به روش معمولي طراحي ميشوند، پايداري خطاي رديابي را يا به صورت مجانبي و در زمان بينهايت تضمين ميكنند و يا اينكه در زمان محدود، پاسخ گذراي نامطلوبي دارند. براي حل اين مشكلات اساسي از كنترلكنندههاي مبتني بر يادگيري تكراري استفاده ميشود. در استفاده از اين كنترلكنندهها، خروجي سيستم معمولا در تكرارهاي اوليه، به پاسخ مطلوب همگرا نيست و ممكن است حالت گذراي نامطلوب نيز داشته باشد، اما با توجه به ماهيت يادگيري اين كنترلكنندهها، پس از چند تكرار، سسيستم قادر به ايجاد خروجي مطلوب خواهد بود. با توجه به اينكه مجموع زمان تكرارها مقدار محدود و مشخصي است بنابراين كنترل سيستمها توسط كنترلكنندههاي مبتني بر يادگيري تكرار شونده در زمان محدود انجام ميگيرد. بررسي مقالات اين زمينه نشان ميدهد كه طراحي كنترلكننده مبتني بر يادگيري تكراري براي سيستمهاي كليدزني كه داراي نامعيني در مدلسازي و نامعيني خارجي )از جمله نويز( هستند، نتايج بسيار مطلوبي در زمان محدود ارائه ميدهد. اين كنترلكننده در مقايسه با ديگر كنترلكنندهها داراي ساختار سادهاي بوده و پيادهسازي آن بسيار ساده است. كلاس خاصي از سيستمهاي كليدزن كه در اين تحقيق به آن پرداخته شده است، شامل زيرسيستمهاي خطي و غيرخطي است. سيستم مذكور، با استفاده از يك كنترلكنندهي كليدزن كه متشكل از دو نوع از انواع كنترلكنندههاي مبتني بر يادگيري تكرارشونده است، كنترل ميشود كه يكي از كنترلكنندهها براي زيرسيستمهاي خطي و ديگري براي زير سيستمهاي غيرخطي در نظر گرفته شده است و با تعويض نوع زير سيستم، نوع كنترلكننده نيز تغيير خواهد كرد. در ابتدا با استفاده از تابع لياپانف چندگانه پايداري نمايي سيستم بررسي و اثبات ميشود و زمان اقامت متوسط كليدزني سيستم تعيين ميشود كه بر خلاف اغلب تحقيقات پيشين در اين زمينه، سيستم كليدزني دلخواه ندارد. سپس در گام بعدي ضرايب آموزشي كنترلكننده از حل نامساويهاي ماتريسي به گونهاي بدست خواهند آمد كه پايداري نمايي سيستم را تضمين كنند. در نهايت، يك مثال عددي جهت نشان دادن كارايي روش پيشنهادي ارائه شده است.

196444

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي برق،گرايش كنترل

پروفسور محمدرضا جاهد مطلق