uncertain_output_feedback_site

کنترل مقاوم فیدبک خروجی سیستمهای خطی تحت نامعینی‌های پارامتری و اغتشاش با استفاده از نامساوی‌های ماتریسی خطی (LMI)

عملکرد بسیاری از سیستمهای کاربردی تحت تاثیر نامعینی پارامترهای سیستم و اغتشاشات خارجی قرار داره. از طرف دیگه در خیلی از سیستمها امکان اندازه‌گیری تمام حالتها وجود نداره چه به خاطر نبود سنسور مناسب و چه به خاطر هزینه بالای سنسورها. بنابراین اگه یک کنترل کننده بتونه با کمترین تعداد سنسور سیستم نامعین و تحت اغتشاش رو کنترل کنه میتونه برای بهبود عملکرد خیلی از سیستمها مورد استفاده قرار بگیره. تاکنون نحوه مواجهه با عوامل مخربی مانند اغتشاش خارجی و نامعینی جداگانه در سری فیلمهای مختلف موجود در سایت مورد بررسی قرار گرفتند. به طور خاص فیلمهای آموزشی مربوط به کنترل سیستمهای خطی تحت نامعینی پارامتری و اغتشاش خارجی با فیدبک حالت؛ کنترل مقاوم سیستمهای خطی تحت نامعینی پارامتری با فیدبک خروجی و کنترل مقاوم ∞H سیستمهای خطی تحت نامعینی اغتشاش با فیدبک خروجی در سایت موجوده. در این سری جلسات قراره که همه این عوامل یکجا مطرح بشه و سیستمهای خطی دارای نامعینی و اغتشاش تنها با فیدبک تعدادی از حالتها کنترل بشه و نامساویهای مربوط به این مساله استخراج بشه. یکی از مزایای این کنترل کننده اینه که مثل رویتگر لیونبرگر نیازی به ورودی سیستم و استفاده مستقیم از ماتریسهای سیستم حلقه باز نداره و فقط از خروجی سیستم استفاده میکنه تا به اهداف مورد نظر برسه. البته کلیت این مساله نباید باعث بشه که در تمام موارد از این روش استفاده بشه؛ به خاطر اینکه ممکنه اثر نامعینی یا اغتشاش در یک سیستم خیلی کم بوده و قابل صرف نظر کردن باشه. بنابراین با توجه به اهمیت این عوامل و تعداد سنسورها میشه روش مناسب رو انتخاب کرد. برای جا افتادن مطلب روش پیشنهادی روی یک مدل یک چهارم سیستم تعلیق هم پیاده شده و نتایج بدست آمده از کنترل کننده مقاوم با سناریوهای مختلف و تحت نامعینی ها و اغتشاشات متفاوت با نتایج سیستم کنترل تعلیق غیر فعال مقایسه میشه.

با امید به جلب رضایت شما عزیزان …

پیشنیازها: آشنایی اولیه با جبر خطی و تئوری پایداری لیاپونوف – آشنایی با کدنویسی در محیط متلب – آشنایی با نامساوی‌های ماتریسی خطی (LMI)


جلسه اول: در ابتدای این جلسه خلاصه‌ای از روشهای طراحی کنترلی با استفاده از نامساویهای ماتریسی خطی که تاکنون در سایت قرار گرفته‌اند بیان می‌شود که می تواند به عنوان راهنمای استفاده از این فیلمها به شما کمک کند. این قسمت از جلسه به صورت کامل به عنوان پیش نمایش تقدیم شما می‌شود تا بتوانید فیلمهای مورد نیاز خود را انتخاب نمایید. در ادامه سیستم خطی در حالت کلی فیدبک خروجی دارای اغتشاش خارجی و نامعینی پارامتری در نظر گرفته شده و ساختار کنترل کننده برای آن معرفی می‌شود. با استفاده از کنترل کننده معرفی شده سیستم حلقه بسته محاسبه شده و از طریق روش مستقیم لیاپونوف پایداری سیستم حلقه بسته بررسی می‌شود.

مدت زمان آموزش: یک ساعت و دو دقیقه

محتویات درس: فیلم آموزشی- پاورپوینت درس

حجم فایل: ۸۳ مگابایت

پیش نمایش جلسه اول:

تمام پیش نمایشها دارای کیفیت ۷۲۰p هستند ولی ممکن است به علت سرعت کم اینترنت شما با کیفیت پایینتر نمایش داده شوند.
 با نگهداشتن نشانگر بر روی گزینه Capture در نوار پایین صفحه نمایش، می‌توانید کیفیت دلخواه را انتخاب کنید

جلسه دوم: در این جلسه ادامه بحث پایدارسازی سیستم حلقه بسته با کنترل کننده دینامیک مورد نظر پیگیری می‌شود. با استفاده از ترفندهای موجود در جبر خطی از جمله مکمل شور و تبدیل متجانس و با استفاده از ایده خطی سازی نامساویهای خطی (بر گرفته از یک مقاله IEEE) مساله کنترل مقاوم فیدبک خروجی سیستم خطی در حضور همزمان نامعینی پارامتری و اغتشاش به چند LMI تبدیل می‌شود. با توجه به اینکه در اثبات قضیه فرض شده که نامعینی های پارامتری به شکل Structure bounded uncertainty مدلسازی شده‌ اند بنابراین توصیه می‌شود که قبل از مشاهده این سری فیلمها ابتدا سری فیلمهای کنترل مقاوم سیستمهای خطی تحت نامعینی پارامتری با استفاده از نامساویهای ماتریسی خطی (LMI) را ملاحظه فرمایید. به خصوص جلسه اول که در آن انواع نامعینی معرفی شده و همچنین جلسه چهارم که در آن به طور مفصل و با مثال نحوه مدلسازی نامعینی سیستم به این فرم استاندارد تشریح شده است. همچنین برای اطلاعات تکمیلی در مورد فلسفه و پیشینه کنترل مقاوم ∞H و ارتباط آن با تلف کنندگی (Dissipativity) و پایداری بهره L2 به سری فیلمهای کنترل مقاوم ∞H سیستمهای خطی تحت اغتشاش با استفاده از نامساویهای ماتریسی خطی (LMI) مراجعه فرمایید.

مدت زمان آموزش: یک ساعت و پنجاه و دو دقیقه

محتویات درس: فیلم آموزشی- پاورپوینت درس و مقالات مورد اشاره در فیلم

حجم فایل: ۱۵۴ مگابایت

پیش نمایش جلسه دوم:

تمام پیش نمایشها دارای کیفیت ۷۲۰p هستند ولی ممکن است به علت سرعت کم اینترنت شما با کیفیت پایینتر نمایش داده شوند.
 با نگهداشتن نشانگر بر روی گزینه Capture در نوار پایین صفحه نمایش، می‌توانید کیفیت دلخواه را انتخاب کنید

جلسه سوم: در این جلسه روش مقاوم ارایه شده در جلسات قبل بر روی یک مدل یک چهارم سیستم تعلیق فعال خودرو پیاده سازی می‌شود. فرض می‌شود که جرم بدنه خودرو دارای ۱۰ درصد نامعینی بوده و پستی بلندیهای جاده به عنوان اغتشاش خارجی در نظر گرفته شده است. طی دو سناریوی مختلف که در یکی یک اندازه گیری از حالتها و در دیگری دو حالت اندازه‌گیری می‌شود از طریق حل LMI های مربوطه، کنترل کننده های متناسب طراحی شده و در محیط m-file شبیه سازی حلقه بسته انجام می‌شود. لازم به ذکر است که تمامی LMI ها با استفاده از تولباکس YALMIP در محیط متلب حل شده اند و بنابراین شما باید این تولباکس را قبل از اجرای کدها بر روی متلب نصب کرده باشید. در تمامی موارد نتایج سیستم تعلیق فعال با نتایج مربوط به سیستم تعلیق غیرفعال مقایسه می‌شود. همچنین بحث ردیابی و رگولاسیون به همراه پاسخ سیستم به نامعینی های مختلف ثابت – سینوسی و تصادفی مورد بررسی قرار می‌گیرد.

مدت زمان آموزش: یک ساعت و سی و هفت دقیقه

محتویات درس: فیلم آموزشی- پاورپوینت درس و کدهای طراحی و شبیه‌سازی

حجم فایل: ۲۲۷ مگابایت

پیش نمایش جلسه سوم:

تمام پیش نمایشها دارای کیفیت ۷۲۰p هستند ولی ممکن است به علت سرعت کم اینترنت شما با کیفیت پایینتر نمایش داده شوند.
 با نگهداشتن نشانگر بر روی گزینه Capture در نوار پایین صفحه نمایش، می‌توانید کیفیت دلخواه را انتخاب کنید

جلسه چهارم: در این جلسه ادامه شبیه‌سازیهای جلسه قبل در محیط سیمولینک پی گرفته می‌شود. ابتدا توابع تبدیل از ورودی مرجع؛ نویز اندازه‌گیری و اغتشاش خارجی به خروجی به صورت تحلیلی محاسبه می‌شود و سپس از طریق رسم دیاگرام بود این توابع تبدیل؛ خواص تضعیف اغتشاش و نویز کنترل کننده به همراه پهنای باند سیستم در ردیابی ورودیهای مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد. همه این تحلیلهای فرکانسی با شبیه سازی سیستم کنترل فعال و مقایسه آن با سیستم کنترل غیرفعال ارزیابی شده و اثر انواع نامعینی و اغتشاش و همچنین نویز اندازه‌گیری بر روی سیستم تعلیق بررسی می‌شود.

مدت زمان آموزش: یک ساعت و سیزده دقیقه

محتویات درس: فیلم آموزشی- پاورپوینت درس و کدهای طراحی و شبیه‌سازی

حجم فایل: ۱۶۰ مگابایت

پیش نمایش جلسه چهارم:

تمام پیش نمایشها دارای کیفیت ۷۲۰p هستند ولی ممکن است به علت سرعت کم اینترنت شما با کیفیت پایینتر نمایش داده شوند.
 با نگهداشتن نشانگر بر روی گزینه Capture در نوار پایین صفحه نمایش، می‌توانید کیفیت دلخواه را انتخاب کنید

برای خرید کلیک فرمایید

۶ نظر

  1. با سلام و خسته نباشید
    اگر من اثبات روابط LMI و کدهای نوشته شده اش را برایتان میل کنم، با پرداخت هزینه اش علت infeasible بودن مسئله رو حل میکنید؟

    [پاسخ]

    علی جوادی پاسخ در تاريخ بهمن ۲۰ام, ۱۳۹۵ ۱:۵۵ ب.ظ:

    @مریم,
    سلام
    لطفا با مدیر سایت تماس بگیرید
    ۰۹۱۶۲۹۶۳۸۷۰

    [پاسخ]

  2. با سلام
    اگه یه ماتریس lmi شدنی(feasible) نشه، چیکار کنم فیزیبل شه؟ با تغییر ثابتها یا ماتریس های فضای حالت سیستم میشه فیزیبل کرد؟
    در واقع یه مقاله دارم مینویسم مقاله تموم شده همه جاش رو نوشتم حالا که آخرین مرحله اومدم یه مثال شبیه سازی کنم lmi فیزیبل نمیشه

    [پاسخ]

    علی جوادی پاسخ در تاريخ بهمن ۸ام, ۱۳۹۵ ۲:۴۲ ب.ظ:

    @amin,
    سلام
    دقیقا رقابت سر اینه که مساله رو طوری فرمولبندی کنیم که برای سیستمهای مختلف با فضای حالت دلخواه feasible بشه. بعضی LMI ها برای سیستمهای پایدار جواب میدن و بعضیها برای بعضی سیستمهای ناپایدار هم جواب میدن. روش استاندارد و روتین برای feasible کردن LMI وجود نداره و باید روشهای مختلفی که برای مساله خودتون داخل مقالات دیدید امتحان کنید. اگر برای سیستم مورد نظر LMI شما feasible نشه، یعنی روش شما برای اون سیستم قابل پیاده‌سازی نیست اگرچه ممکنه با تغییر فرمولبندی بشه یک LMI ارائه کرد که برای اون سیستم خاص feasible بشه

    [پاسخ]

  3. سلام
    با تشکر از سایت خوبتون و مطالب خوبی که ارائه می دید.
    سوالی که از خدمتتون دارم اینه که چرا LMI های مربوط به کنترل H2 و MIX رو در ادامه آموزش هاتون قرار ندادید؟
    اگر این بخش رو هم آموزش بدید ممنون می شم

    [پاسخ]

    علی جوادی پاسخ در تاريخ دی ۱۷ام, ۱۳۹۵ ۹:۵۴ ب.ظ:

    @رضا,
    با سلام و تشکر از لطف شما
    طبق برنامه در آینده این دو موضوع رو هم پوشش خواهم داد ولی فعلا باید فیلمهای آموزشی تخمین بهینه حالت رو تموم کنم.
    منتظر باشید

    [پاسخ]

یک پاسخ بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *