تخمين و كنترل تحمل پذير يكپارچه عيب با استفاده از مفاهيم فازي چندجمله اي

دكتري

در اين رساله، مساله تخمين و كنترل تحمل¬پذيريكپارچه عيب با استفاده از مدل فازي چندجمله¬اي و براساس روش تجزيه مجموع مربعات مطالعه شد. تبديل مساله غيرمحدب به مساله محدب، مديريت حالات گذرا درهنگام وقوع عيب، و رفع آثار متقابل بين واحدهاي كنترل و تخمين عيب از چالش¬هاي انگيزشي اين رساله بود. براي تخمين عيب، در اين رساله از رويتگر ورودي ناشناخته فازي چندجمله¬اي افزوده (فازي-تطبيقي چندجمله¬اي) براي كاهش تاثير تغييرات ناشي از ورودي¬هاي ناشناختهي غيرقابل¬ انداره¬گيري استفاده شد. در اين¬حالت، ورودي¬ ناشناخته مي¬تواند اثرعيب، اغتشاش و ديناميك¬هاي مدل-نشده باشد و حضورآن¬ها به¬محض امكان آشكارشود. به¬علاوه، عيوب سنسور و عملگر، اغتشاش ورودي، و نامعيني ساختاريافته براي نزديك¬تر شدن به سيستم¬هاي عملياتي درنظرگرفته شدند. حضور عيب سنسور، استفاده از كلاس III از مدل فازي چندجمله¬اي و متغير پيش¬فرض غيرقابل اندازه¬گيري را لازم داشت و منجر به پيچيده¬تر شدن طراحي شد. در اين ميان، كاهش محافظه¬كاري مي¬تواند توسط انتخاب تابع لياپانوف مناسب تحقق يابد. براي بهره¬مندي از مزيت كاهش محافظه¬كاريِ توابع لياپانوف چندجمله-اي و همزمان جلوگيري از ظهور عبارت¬هاي غيرمحدب به¬دليل مشتق ماتريس لياپانوف، از تابع لياپانوف چندجمله¬اي همگن استفاده شد. مقايسه نتايج حاصل از تابع لياپانوف چندجمله¬اي همگن با تابع لياپانوف مربعي محافظه¬كاري كمتر و تلاش كنترلي كمتر هنگام استفاده از خاصيت همگني و چندجمله¬اي را تاييد كرد. براي ارزيابي روش¬ پيشنهادي، تخمين و كنترل تحمل¬پذير عيب يك سيستم آونگ وارون و دو سيستم عددي شبيه¬سازي شدند. عملكرد تخمين و تحمل¬پذيري عيب روش پيشنهادي در هر مرحله با روش نامساوي ماتريسي خطي مقايسه شد. نتايج نشان داد كه روش پيشنهادي از منظر تحمل¬پذيري عيب، مديريت حالات گذرا، بازيابي سيستم به حالت پيش از وقوع عيب، و تخمين عيب بر روش نامساوي ماتريسي خطي برتري داشته و در مقابل عيوب و نامعيني¬هاي شديد مقاوم¬تر مي¬باشد. به¬علاوه، روش پيشنهادي بر سيستم ژيروسكوپ آزاد به¬عنوان يك سيستم چندورودي-چندخروجي اعمال و اثربخشي آن بر سيستم چندورودي-چندخروجي نشان داده شد.

207810

دانشگاه علم و صنعت ايران

بيژن معاوني

مهندسي برق

محمد فرخي