۲۵ نتیجه برای کنترل تطبیقی
دوره ۱۲، شماره ۳ - ( ۹- )
چکیده
در این مقاله مسئله کنترل نا متمرکز تطبیقی مدل مرجع برای یک کلاس از سیستم های مقیاس بزرگ با تاخیر متغیر با زمان در عبارت بهم پیوستگی و تاخیر در حالت و ورودی بررسی شده است. برای جبران تاثیر تاخیر وردی به صورت غیر مستقیم، یک پیش بین اسمیت طراحی شده است. برای از بین بردن اثر تاخیر در ورودی، بخش تطبیقی کنترل کننده دارای دو فیلتر دینامیکی با بهره های متغیر با زمان می باشد. بر حسب فرضیات معمول فرض می شود که عبارت بهم پیوستگی نسبت به متغیرها لیپ شیتز بوده و دارای بهره های نامعلوم می باشد. با تعریف خطای تعمیم یافته و یک تابع لیاپانوف مناسب، یک کنترل کننده فیدبک تطبیقی برای پایداری سیستم طراحی می شود. کنترل کننده فیدبک تطبیقی نامتمرکز، می تواند خطای تعمیم یافته سیستم را به طور یکنواخت به سمت حد های پایداری سوق دهد. سرانجام با یک مثال عددی تاثیر و کارایی تکنیک ارائه شده، نشان داده می شود.
دوره ۱۳، شماره ۴ - ( ۱۱- )
چکیده
در این مقاله، یک رویکرد نوین جهت کنترل فیدبک خروجی تطبیقی سیستمهای چند ورودی - چند خروجی (MIMO) با پارامترهای ناشناخته ارائه میشود طوریکه خروجی سیستم در مقدار صفر تنظیم گردد و همچنین بهرههای کنترلی بطور یکنواخت محدود باقی بمانند. ابتدا یک رویتگر تطبیقی طراحی میگردد که با استفاده از اطلاعات ورودی و خروجی سیستم، متغیرهای حالت و پارامترهای سیستم را نخمین بزند. سپس یک ترکیب خطی از حالتهای تخمین زده شده با بهرههای کنترل تطبیقی جهت طراحی یک کنترل کننده تطبیقی مورد استفاده قرار میگیرد. همگرایی خطای مدلسازی و بهرههای کنترلی تحت قضایای ارائه شده نشان داده شده است. کنترل کننده پیشنهادی روی یک بازوی روباتیک دو درجه آزادی جهت انتقال روبات از هر شرایط اولیه به موقعیت صفر پیاده سازی شده است. نتایج شبیه سازی کارآیی روش پیشنهادی را در کنترل بازوی روباتیک تحت شرایط اولیه متفاوت و اختلالات پارامتری نشان میدهد.
پیام زرافشان، سید علی اکبر موسویان،
دوره ۱۳، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۲ )
چکیده
در طی یک مانور توسط سیستم رباتیک، اجزاء انعطاف پذیر نظیر صفحات خورشیدی ممکن است تحریک گشته و شروع به ارتعاش نمایند. بنابراین، این ارتعاشات منجر به یک سری نیروهای اغتشاشی نوسانی می گردند که به پایه متحرک و جسم جابه جا شده اعمال و در نتیجه خطا در رده موقعیت و سرعت در مجری های نهایی و جسم را موجب می شود که لازم است از آن جلوگیری بعمل آید. در این مقاله، یک روش جدید کنترل جابه جایی جسم توسط یک سیستم رباتیک چرخ دار ارائه می شود. بدین منظور، با درنظر گرفتن یک سیستم رباتیکی چند بازویی با صفحات خورشیدی انعطاف پذیر، یک روش مدلسازی دینامیک برای پیاده سازی های کنترلی در سیستم های چندجسمی صلب و انعطاف پذیر معرفی می شود. سپس، بر پایه مسیر طراحی شده برای سیستم ربات چرخ دار، یک کنترل تطبیقی ترکیبی خنثی کننده ارتعاشات برای انجام جابه جایی جسم توسط چنین سیستم پیچیده ای توسعه داده می شود. در پایان، یک سیستم ربات چرخ دار که شامل دو بازو و دوربین و آنتن به عنوان بازوی سوم و چهارم که با دو صفحه خورشیدی که برای انجام مأموریت های اکتشافی در سایر کرات مطرح می باشد، شبیه سازی می شود. نتایج به دست آمده مزیت روش کنترلی پیشنهاد شده برای انجام یک عملیات جابه جایی جسم موفق، ضمن کاهش اثرات ارتعاشات عناصر انعطاف پذیر را نشان می دهد.
محمدمهدی عطایی، حسن سالاریه، آریا الستی،
دوره ۱۳، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۲ )
چکیده
ربات اسکلت خارجی در سال های اخیر توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب نموده است. آرزوی دیرینه محققان دست یابی به وسیله ای است که به صورت پوششی حول بدن انسان قرار گیرد و با عملگرهای قدرتمندش، توانایی او را چندین برابر کند. هماهنگی کامل حرکات ربات با بدن پیچیدگی اصلی تکنولوژی آن را شکل می دهد. روش کنترل امپدانس برای کنترل این نوع ربات مناسب است ولی بیان های موجود از کنترل امپدانس بیشتر مخصوص ربات های صنعتی است که تفاوت های مهمی با ربات مورد نظر دارد. در این مقاله بیانی از روش کنترل امپدانس متناسب با شرایط عملکرد ربات اسکلت خارجی معرفی می گردد. به علاوه با توجه به متغیر بودن محموله ربات همچنین بروز خطا در اندازه گیری نیروی محل تماس بدن با ربات، برای اولین بار روشی تطبیقی برای کنترل امپدانس ربات اسکلت خارجی پیاده سازی می شود. شبیه سازی عملکرد این وسیله در تبعیت از حرکت راه رفتن کاربر حین حمل بار ۵۰ کیلوگرمی و وجود عدم قطعیت در بار و نیروی تماسی، کارآیی بسیار خوب روش ارائه شده را نشان می دهد. به طوری که خطای پیروی ربات از حرکت مطلوب در طول زمان شبیه سازی تقریباً صفر است. همچنین گشتاورهای وارد بر اعضای پا و تنه کاربر ناچیز می باشد.
عبدالمجید خشنود،
دوره ۱۴، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۳ )
چکیده
کنترل ارتعاشات سازه های انعطاف پذیر در سیستم های دینامیکی پیچیده همواره با چالشهای بسیار مواجه بوده است. تاکنون روش هایی محدود برای کنترل ارتعاشات این سیستم ها ارائه شده که با الگو گیری از روش های قابل پیاده سازی بر روی سیستم های ساده طراحی شده اند. در این مقاله، با بهره گیری از شناسایی فرکانس های نامطلوب ارتعاشی، سیگنال ورودی کنترل یکی از کانال های سیستم بازسازی می شود تا بتوان میزان ارتعاشات سیستم را می نیمم نمود. استراتژی بازسازی ورودی کنترل با بهره گیری از فرکانس های نامطلوب ارتعاشی روش واکسیناسیون در مدل های درمانی و دارویی را مشابه سازی می نماید. در واقع برای رفع ارتعاشات نامطلوب مشابه روش های ضد ویروس از همان فرکانس های نامطلوب بهره گرفته می شود. این روش کنترل جدید بر روی یک موشک کاوش انعطاف پذیر که دارای ارتعاشات خمشی می باشد و برای کاهش ارتعاشات در کانال یاو آن پیاده سازی شده است و پس از شبیه سازی نتایج بسیار خوبی در خصوص کاهش ارتعاشات سیستم در فرکانس های مختلف بدست آمده است.
مهدی گمرکی، محمد عابدینی، حسن سالاریه، علی مقداری،
دوره ۱۴، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله هدف شناسایی پارامترهای سیستم آشوبناک بر اساس همزمانسازی با استفاده از روشهای مرتبه کسری است. روش استفاده شده برای همزمانسازی یکسان، بر اساس معیار پایداری لیاپانوف به دست آمده و سپس با استفاده از دینامیک مرتبه کسری، روش کنترلی مورد نظر بهبود بخشیده شده است. به همین منظور به کمک یک تابع لیاپانوف پیشنهادی و بر اساس معیارهای پایدار سازی مجانبی تئوری لیاپانوف قوانین تطبیق مناسب که منجر به شناسایی پارامترهای نامعلوم می¬گردد استخراج می¬گردد. روش موجود برای سیستم آشوبناک «لورنز» ارائه شده است و از آنجایی که هدف شناسایی سیستم بوده، در آن تمام پارامترها نامعلوم فرض شدهاند. سپس نتایج به دست آمده نشان داده شده، بر روی آنها بحث شده است و مشاهده شده که استفاده از محاسبات مرتبه کسری در کاهش نوسانات و سرعت همگرایی پارامتر مورد نظر تأثیرگذار بوده است. در انتها نیز پایداری سیستم با استفاده از قانون تطبیق مرتبه کسری مورد بررسی قرار گرفته است، و نشان داده شده، قانون تطبیق مرتبه کسری پیشنهادی پایداری مجانبی را در هم¬زمان سازی و قوانین تطبیق را خدشه دار نمی¬کند، همچنان که شبیه سازی¬ها هم رفتار مناسب¬تری در تخمین و هم¬زمان سازی نشان می¬دهد.
شهرام هادیان جزی، مهدی کشمیری، فرید شیخ الاسلام،
دوره ۱۴، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله با در نظر گرفتن امکان لغزش بین پنجه یک ربات و جسم در حین گرفتن جسم، کنترل تطبیقی تعقیب مسیر برای حمل جسم روی زمین توسط یک ربات تک انگشتی مورد بررسی قرار گرفته است. این سیستم، نمونه مناسبی برای بررسی روشهای مختلف تحلیل مانند طراحی کنترلکنندهها در سیستم رباتهای همکار در حمل و انجام عملیات مختلف روی اجسام میباشد. در این تحقیق به منظور یکسانسازی معادلات مربوط به تماس اصطکاکی که از نوع معادلات نامساوی هستند با بقیه معادلات سیستم که از نوع معادلات مساوی هستند، فرمولبندی جدیدی برای مدل کردن شرایط تماس اصطکاکی ارائه شده است و با استفاده از این فرمولبندی جدید، دو کنترل-کننده تطبیقی مختلف معرفی شده است. این کنترلکنندهها ضمن اینکه لغزشهای ناخواسته ایجاد شده در سرپنجه ربات را کنترل میکنند، حرکت جسم روی مسیر از پیش تعیین شده را نیز کنترل کرده و همزمان پارامترهای نامعین موجود در سیستم را تخمین میزنند. با این تفاوت که کنترلکننده اول جرمهای نامعین سیستم و کنترل کننده دوم ضرایب اصطکاک را تخمین میزنند. نتایج شبیهسازی ارائه شده در این مقاله،کارایی کنترلکنندههای معرفی شده را تایید میکنند.
محمد نوابی، محمد ردایی،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
خرابیهای عملگر در یک سیستم میتواند باعث کاهش عملکرد سیستم، ناپایداری و حتی موجب حوادث و سوانح اسفباری گردد. لذا، کنترل تطبیقی هواپیما در حضور آسیب یکی از مهمترین موضوعات تحقیق در طراحی کنترل پرواز برای بالا بردن سطح ایمنی پروازها میباشد. آسیب باعث تغییرات ساختاری و عدمقطعیتهای پارامتری میگردد که نیازمند یک مدلسازی جدید هواپیما و همچنین روشهای کنترلی جدید میباشد. در این مقاله، ابتدا یک کنترل نامی مبتنی بر روش کنترلر تنظیمگر بهینه طراحی شده و نشان داده میشود که این کنترلر قادر به برخورد با خرابی نامعین عملگرها نبوده و عملکرد مطلوب حاصل نمیگردد. سپس، یک سیگنال فیدبک تطبیقی مبتنی بر روش کنترل تطبیقی مستقیم برای برخورد با عدمقطعیتها (آسیبها) طراحی میشود. طرح کنترل تطبیقی پیشنهادی برای یک مدل دینامیکی هواپیمای تجاری بزرگ که حرکت طولی و عرضی آن در نتیجه استفاده از مدل اختلاف تراست کوپل شدهاند، پیادهسازی میشود. طرح کنترلی و مدل دینامیکی در حضور خرابی عملگرهای رادر، ایلرون و موتور اعمال میشوند. نوع آسیب در نظر گرفته شده برای این عملگرها از نوع قفل شدن در موقعیت در نظر گرفته شده و بداین معناست که بعد از زمان آسیب سطوح کنترلی در یک مقدار نامعین ثابت میشوند. آنالیز تحلیلی پایداری و نتایج شبیهسازیها اثربخشی طرح پیشنهادی را نشان میدهد.
گلناز جعفری چوگان، محمدحسن قاسمی، مرتضی دردل،
دوره ۱۵، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله کنترل تطبیقی یک ربات موازی شش کابلی با شش درجه آزادی ارائه میشود. کنترل تطبیقی یک روش برای کنترل سیستمهایی است که عدم قطعیت در پارامترهای آن وجود دارد. هدف اصلی این تحقیق، ردیابی مسیر از پیش تعیین شده ربات موازی کابلی فضایی با وجود عدم قطعیت در جرم و ممانهای اینرسی مجری نهایی و حفظ عملکرد سیستم در مقابل این تغییرات نامشخص میباشد. قبل از پرداختن به مبحث کنترل، ماتریس ژاکوبین ربات استخراج شده است سپس معادلات دینامیکی ربات با استفاده از روش لاگرانژ بدست آمده و به فرم استاندارد نوشته شده است. روش بیان شده برای طراحی سیستم کنترل تطبیقی تلفیقی از روشهای کنترل خطیسازی پسخوراند و تئوری پایداری لیاپانوف است. قانون کنترل به روش خطیسازی پسخوراند و قانون تطبیق با استفاده از معیار پایداری لیاپانوف طراحی شده است. با توجه به ویژگی منحصر به فرد کابلها که تنها نیروی کششی تحمل میکنند، مقدار کشش کابلها در طول حرکت باید مثبت باشد. در این مقاله روشی استفاده میشود که مقدار کشش شش کابل تحت هر شرایط اولیه و هر مسیر مطلوبی، مثبت بدست آید. کنترلر تطبیقی به گونهای طراحی شده که پارامترهای مجهول سیستم به درستی تخمین زده میشوند و پایداری سیستم تضمین میگردد. از طریق چندین شبیهسازی عددی صحت سینماتیک، مدل دینامیکی و عملکرد کنترلر اعمال شده نشان داده شده است. به منظور نشان دادن کارایی روش کنترل تطبیقی در برابر نامعینیها، مقایسهای با روش خطیسازی پسخوراند صورت گرفته است.
محمد نوابی، حمیدرضا میرزایی،
دوره ۱۵، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۴ )
چکیده
این مقاله به مدلسازی و کنترل خطی و غیرخطی پرواز مسیکوپتر میپردازد. ابتدا مدل غیرخطی چندورودی-چندخروجی پرنده با در نظر گرفتن دینامیک عملگرها و اثرات ژایروسکوپیک پره و بدنه استخراج شده و سپس از سه روش کنترلی خطی برای رسیدن به پاسخهای سریع با مشخصات عملکردی مناسب استفاده میشود و از نظر تلاش کنترلی تولیدی برای این وسیله پرنده مقایسه میشوند. کنترل بهینه با توجه به ملاحظات مصرف انرژی نسبت به سایر روش های کنترلی مناسب تر می باشد. مسیکوپترها همواره تحت تاثیر عدم قطعیتها قرار میگیرند و روشهای کنترلی کلاسیک برای مقابله با این نامعینیها و پایدارسازی دینامیک ذاتاً ناپایدار پرنده ضعیف میباشند. برای جبران عدم قطعیتهای پارامتری موجود در دینامیک مسیکوپتر از سه روش کنترلی غیرخطی تطبیقی مدل مرجع برای سه حالت متفاوت مبتنی بر معادلات خطی تکورودی-تکخروجی و معادلات خطی چندورودی-چندخروجی و معادلات غیرخطی چندورودی-چندخروجی استفاده میشود. روشهای کنترلی تطبیقی با داشتن مکانیزمهای تخمین سبب ارتقاء عملکرد سیستم در طول پرواز در شرایط مختلف و پایدارسازی وضعیت و کنترل حالتهای سیستم میشوند. پایداری توسط معیار پایدرای لیاپانوف به اثبات رسیده است. نتایج شبیهسازی مبین موفقیتآمیز بودن روش کنترلی تطبیقی برای جبران عدم قطعیتهای پارامتری و همگرایی مجانبی خطای تعقیب میباشد.
محمد نوابی، سینا سلیمانپور،
دوره ۱۵، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۴ )
چکیده
کنترل وضعیت فضاپیما یکی از مسائل حائز اهمیت در حوزه هوافضا میباشد. . از آنجا که معادلات وضعیت فضاپیما غیرخطی هستند روشهای کنترل خطی جوابگو نخواهند بود و بنابراین باید از روشهای غیرخطی استفاده کرد. روش گام به عقب که شامل تکنیکهای تطبیقی و غیرتطبیقی میباشد یکی از روش هایی است که دارای ویژگیهایی مناسبی جهت کنترل وضعیت میباشد. روش گام به عقب تطبیقی مدولار یک روش تطبیقی غیرخطی است که دارای یک قانون تنظیم پارامتر است و در این روش میتوان با استفاده از تخمینگرهای مختلف پارامترهای مجهول سیستم را تخمین زد. همچنین میتوان به منظور کاهش بار مشتقگیری از قوانین کنترل مجازی در طول روند گام به عقب، از فیلترینگ فرمان بهره برد. در این مقاله، بر خلاف تحقیقات مشابه که در اکثر آنها از فیلترینگ گسسته استفاده شده، از روش فیلترینگ فرمان پیوسته استفاده شده است که با تعیین فرکانس طبیعی و ضریب دمپینگ فیلتر از بار مشتقگیری کنترلرهای مجازی در طول روند گام به عقب کاسته میشود. با استفاده از روشهای گام به عقب استاتیک و تطبیقی مدولار فیلتر شده، دو کنترلر پایدار وضعیت برای سیستم غیرخطی فضاپیما طراحی و پایداری آن توسط تئوری لیاپانوف اثبات میشود و نتایج حاصل از شبیهسازی این دو کنترلر با یکدیگر مقایسه میگردند. نتایج شبیهسازی، دقت تعقیب وضعیت و همچنین موفقیتآمیز بودن روش گام به عقب تطبیقی در حضور گشتاور اغتشاشی را نشان میدهند
عبدالمجید خشنود، سیامک افتخاری،
دوره ۱۵، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله دو کنترلکننده تطبیقی برای کاهش ارتعاشات ارابه فرود هواپیما در لحظه فرود و هنگام حرکت روی باند (تاکسی) طراحی شده است. بدین منظور ابتدا مدل دینامیکی شش درجه آزادی حاکم بر ارابه فرود و سپس تابع تبدیل بین جابهجایی چرخ جلو و عملگر بدست آمده است. به دلیل پیچیدگی زیاد این مدل کاهش مرتبه داده شده و با یک خطای ناچیز نسبت به مدل اولیه، تابع تبدیل جدید استخراج گردیده است. در ادامه برای جذب ارتعاشات چرخ جلو در لحظه برخورد با زمین، با کمک روش لیاپانوف یک کنترلکننده مدل مرجع تطبیقی طراحی شده است. همچنین یک کنترلکننده بهینه حداقل واریانس تطبیقی نیز برای دفع اغتشاشات سطح در هنگام حرکت روی باند فرودگاه طراحی گردیده است. اغتشاشات سطح باند به کمک یک نویز رنگی با توزیع گوسی مدل شده و به منظور اعمال این کنترلکننده، پارامترهای سیستم و نویز با کمک روش حداقل مربعات توسعهیافته بازگشتی شناسایی شدهاند. در نهایت با کمک شبیهسازی در محیط نرم افزار متلب- سیمولینک ، کارایی کنترلکننده نسبت به ورودیهای مختلف سنجیده شد. شبیهسازیها نشان دهنده سرعت بالا و عملکرد مناسب کنترلکنندهها در جذب ارتعاشات در دو رژیم حرکتی هواپیما میباشد.
بهنام میری پور فرد، پگاه عبدالله زاده،
دوره ۱۶، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۵ )
چکیده
کشتیهای هوایی استراتوسفر راه حلهای جالبی را برای بسیاری از چالشهای صنعت هوافضا فراهم ساختهاند. نیروهای رانشی و شناوری که توسط کشتی هوایی تولید میشود این وسیله را قادر به پروازهای طولانی مدت و کارایی عملکرد کرده است. اما با وجود همه پیشرفتها، هنوز هم چالشهای اساسی در این زمینه وجود دارد. در این مقاله ابتدا مدل دینامیکی کشتی هوایی استراتوسفر کامل تحریک دارای شش درجهآزادی با استفاده از مختصات تعمیم یافته بسط داده شدهاست، سپس مقادیر مطلوب جهتگیری و سرعتهای خطی و زاویهای کشتی هوایی با توجه به مسیر مطلوب و استفاده از شبهمعکوس معادلهی سینماتیکی موقعیت و سینماتیکی جهتگیری بهدست میآیند. با فرض نامعینی در پارامترهای اینرسی ابتدا در روش کنترل دینامیک معکوس تطبیقی با استفاده از خاصیت پارامتریسازی خطی و قانون بهروز رسانی گرادیان پارامترها بهصورت برخط تخمین زده میشوند. در ادامه با طراحی الگوریتم حرکت بر اساس پسیو بودن، قانون کنترل و معادلهی غیر خطی حرکت استنتاج میشوند و روشهای کنترل تطبیقی و مقاوم بر اساس پسیو بودن با توجه بهاین الگوریتم برای کنترل کشتی هوایی بهکارگرفتهمیشود. پایداری سیستم حلقه بسته نیز بهطور مختصر با استفاده از تئوری پایداری لیاپانوف شرح دادهمیشود. در نهایت، نتایج شبیهسازی برای ردیابی مسیر دلخواه متغیر با زمان ارایه میشود. مقایسه بین نتایج کنترل تطبیقی و مقاوم دینامیک معکوس و کنترل تطبیقی و مقاوم بر اساس پسیو بودن ارایه میشود.
محمود مزارع، محمد رسول نجفی،
دوره ۱۶، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله به طراحی کنترل کننده تطبیقی به صورت تلفیقی از روش خطیسازی بازخوردی و تئوری پایداری لیاپانوف، برای یک ربات موازی پرداخته شده است. با در نظر گرفتن یک مکانیزم موازی سه درجه آزادی برای ربات که سبب حرکت انتقالی خالص در مجری نهایی میشود، ابتدا معادلات حاکم بر سینماتیک و معادلات قید به دست آمده و سپس به منظور کنترل ربات، مدل دینامیکی سیستم مقید با استفاده از روش لاگرانژ استخراج شده است. پس از استخراج مدل دینامیکی ربات مورد مطالعه، با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی، دو مسیر بهینه برای مجری نهایی در حضور موانع، برای ردیابی توسط ربات طراحی شده است. یک تابع هدف بر اساس دستیابی به کوتاهترین مسیر و عدم برخورد با موانع با حفظ فاصله حاشیهای از آنها تعریف شده است. مسیر اول، یک مسیر دو بعدی در حضور چهار مانع دایرهای و مسیر دوم، یک مسیر سه بعدی در حضور سه مانع کروی می باشد. عملکرد کنترل کننده طراحی شده در شرایط مختلف از جمله در حضور اغتشاش خارجی و تغییر پارامترهای سیستم، شبیهسازی و مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که کنترل کننده تطبیقی پیشنهادی با وجود اغتشاش خارجی و عدم قطعیت و تغییر در پارامترهای مدل، قادر به کنترل حرکت مجری نهایی روی مسیرهای طراحی شده با عملکرد مطلوب میباشد.
مسعود علی زاده، مهرداد ابراهیمی درمیانی، مهدی نوری دبیر،
دوره ۱۷، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۶ )
چکیده
در این پژوهش، پهپاد با سه موتور الکتریکی چرخان، مورد بررسی قرار گرفته است. هدف این پژوهش ارائه مدل جامع از دینامیک حرکت این پهپاد، شبیهسازی یازده درجه آزادی در شش فاز پروازی (فازهای پرواز ایستا، نشست، برخاست، روبهجلو، گذار و کروز) و دستیابی به کنترل پرنده برای رسیدن به بهینهترین شرایط پروازی است. در این راستا ابتدا معادلات حرکت پرنده بر مبنای مدلسازی چندجسمی (پرنده، سه موتور الکتریکی) بهمنظور در نظر گرفتن اثرات ژیروسکوپی موتورها بر دینامیک پهپاد، در فرم تنسوری استخراج و برای شبیهسازی در دستگاههای مختصات موجود بسط داده شدند. نیروها و گشتاورهای آئرودینامیکی و رانشی پرنده، بسته به اینکه پهپاد در کدام فاز حرکتی قرار دارد بهصورت جداگانه تعیین شد. برای تعیین نیروها و گشتاورهای رانشی موتورها، در فازهای ایستا، نشست، برخاست و روبهجلو از تئوریهای مومنتم المانی پره بالگرد استفادهشده است. به دنبال آن ابتدا به کمک کنترلر برای هر کانال، شرایط تریم پرنده استخراج و سپس در راستای خطی سازی، به روش تحلیلی، ماتریس دینامیک و کنترل پرنده استخراج شد. این مدل استخراج شده، دقت کافی برای استفاده بهعنوان مدل خطی در طراحی کنترلرهای پیش بین خطی و تطبیقی مدل مرجع را داشت. عملکرد کنترلر پیشبین خطی، برای فاز برخاست، با دور شدن از مدل خطی افت میکند اما کنترل تطبیقی مدل مرجع با وجود نامعینی، عملکرد بهتری را از خود نشان داد.
سهیل سلیقه، حسین محمدی،
دوره ۱۷، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله، یک سیستم جرم و فنر واقعی در نظر گرفته شده است که تحت تحریک خارجی با فرکانس متغیر با زمان قرار دارد. ارتعاش ایجاد شده توسط تحریک خارجی، مانع از پیروی سیستم واقعی از مسیر دلخواه تعریف شده میگردد. دستور کنترل تطبیقی نوشته شده برای صفر کردن این نوسانات اضافی، معادل با یک جاذب ارتعاش مجازی تعریف می شود که سختی فنر آن بدون در نظر گرفتن نامعینی های سیستم واقعی و تحریک، به نحوی قابل به روز رسانی میباشد تا مطابق با تئوری جاذب های خطی، فرکانس جاذب با فرکانس تحریک برابر گردد تا دامنه نوسان سیستم واقعی صفر شود. تغییر فرکانس تحریک مطابق با توابع پله واحد و شیب معادل سازی شده است؛ به آن معنا که تابع پله همانند تغییرات ناگهانی و تابع شیب همانند تغییرات گذرای فرکانس از مقدار اولیه به ثانویه میباشد. همچنین تاثیر وجود اغتشاش با دامنه های متفاوت در تغییرات گذرای فرکانس بر بهروزرسانی سختی فنر جاذب مجازی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی ارائه شده است تا نشان داده شود که دستور کنترلی محاسبه شده، روند تطبیق سختی جاذب مجازی را با تغییر فرکانس تحریک مطابق با پله واحد و شیب تضمین میکند و ارتعاشات اضافی سیستم واقعی را از بین می برد.
جواد صافحیان، علی اکبر اکبری، سید کمال حسینی ثانی،
دوره ۱۷، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۶ )
چکیده
کنترلر تطبیقی جدید توسعه یافته، مناسب برای سیستمهای خطی تغییرپذیر با زمان است که در آنها سیگنال مرجع، یک تابع هارمونیک با دامنه و میانگین متغیر است. این کنترلر بر روی دستگاه آزمون خستگی با عملگر سیمپیچ صدا، که دارای دینامیک متغیر با زمان است، در فرکانسهای بالا به صورت موفق آزموده شدهاست. در این روش کاربردی سیستم حول نقاطکاری مختلف، خطی و تغییرات آن با زمان، آهسته فرض شدهاست. سپس کنترل دنبالروندگی سیگنال هارمونیک، به کنترل تنظیمی دامنه و میانگین سیگنال هارمونیک، تبدیل شدهاست. در روش پیشنهادی، دستگاه آزمون خستگی که با یک مدلِ مرتبهچهارِ تکورودی-تکخروجی قابل تخمین میباشد، به صورت یک مدلِ دو وروی-دو خروجیِ جداسازی شده در نظر گرفته شدهاست. هر ورودی-خروجیِ مرتبط، مرتبه یک هستند. این مسئله علاوه بر کاهش حجم محاسبات و عدم نیاز به سختافزار پیچیده، امکان تغییر سریع دامنه و میانگین نیرو را، در بارگذاریهای بلوکی فراهم میآورد. برای تکمیل اهداف کنترل، سه بخش: کنترل مقدماتی توسط کنترلر PI، بلوک اشباع دینامیکی و بلوک خطیساز، در نرمافزار دستگاه لحاظ شدهاست. با استفاده از سازوکار کنترل کلیدزنی، بارگذاری ابتدا توسط کنترل مقدماتی PI، به صورت نرم آغاز میشود. این مسئله با ایجاد زمان کافی برای شناسایی در کنترلر تطبیقی و همچنین ممانعت از بروز ضربه، تضمینکنندهی سلامتِ آزمونِ خستگی میباشد. به علاوه استفاده از بلوک خطیساز و بلوک اشباع دینامیکی، علاوه بر مهار فراجهشها، مانع از تحریک دینامیکهای مختلف سیستم میشوند. در انتها، نمونههای مختلف، تحت فرکانسهای متفاوت، توسط دستگاه با موفقیت بارگذاری شدهاند.
علیرضا با صحبت نوین زاده، محسن حیدری، محمدرضا یاسری،
دوره ۱۷، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله، به طراحی کنترلکننده غیرخطی یک وسیله پرنده فرضی به روش کنترل تطبیقی بدون مدل پرداخته شده است. پیشرفت صنایع در دهه اخیر باعث پیچیده شدن و بزرگ شدن دستگاهها و فرآیندهای مورداستفاده در آنها شده است به همین دلیل یکی از مشکلات اساسی صنایع، مدلسازی این دستگاهها و فرآیندها است که بیشتر آنها از کنترلکننده تام به خاطر سادگی، عدم نیاز به طراحی خاص و حجم محاسبات کم استفاده میکنند. یکی از راهکارهای حل مشکلات ناشی از مدلسازی استفاده از روشهای داده محور است، یکی از این روشها که تنها با استفاده از دادههای برخط سیستم عمل میکند، کنترل تطبیقی بدون مدل است. این روش دارای ویژگی-های منحصربهفردی مانند عدم نیاز به شناسایی سیستم، برخط بودن تخمین پارامترها و وضعیت سیستم، ساختار ساده و تطبیقی، حجم محاسباتی کم نسبت به دیگر روش-های کنترل داده محور برخط و عدم وابستگی کامل به ساختار و دینامیک سیستم است که آن را برتر از سایر روشهای داده محور کرده است. در این مقاله سه شکل این روش بر روی کانال پیچ یک پرنده غیرخطی پیادهسازی و با کنترل کننده تام مقایسه شده است. مقایسه پایداری این کنترلکننده و کنترل کننده تام با اعمال نویز و عدم قطعیت به سیستم انجام شده است و در نهایتا برای کاملا صنعتی شدن این بررسی، سیستم همراه با عملگر درجه یک در نظر گرفته شده است. نتایج بهدستآمده نشان می-دهد شکل کامل کنترل تطبیقی بدون مدل دارای پاسخی بهمراتب بهتر نسبت به کنترلکننده تام است.
جواد صافحیان، علی اکبر اکبری، سیدکمال حسینی ثانی،
دوره ۱۷، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۶ )
چکیده
روش کنترل تطبیقی جدید معرفی شده در این مقاله مناسب برای سیستمهای خطی تغییرپذیر با زمان است که در آنها سیگنال مرجع، یک تابع هارمونیک با دامنه، میانگین و یا فرکانس متغیر است. نتایج آزمایشهای عملی بر روی دستگاه آزمون خستگی سیم پیچ صدا نشان میدهد که این روش نسبت به نویز و اغتشاش مقاوم است. همچنین روش کنترلی میتواند تاخیر نامعلوم متغییر با زمان را جبران نماید. این مسئله باعث افزایش پهنای باند دستگاه شدهاست. در این مقاله برای طراحی سیگنال ورودی به دستگاه اصلی از مولد الگوی مرکزی (CPG) استفاده شدهاست. CPG به دلیل اعمال نرم تغییرات بارگذاری، علاوه بر افزایش قابلیت اطمینان صحت آزمونها، مانع از تحریک دینامیکهای فرکانس بالای دستگاه شدهاست. به منظور پیادهسازی روش پیشنهادی، هر کدام از مشخصات سیگنال هارمونیک، اعم از دامنه و میانگین، در حلقههای کنترلی جداگانه به روش کنترل تطبیقی مدل مرجع، کنترل میشود. میزان جفت بودن حلقههای کنترلی به یکدیگر با محاسبهی ماتریس آرایههای بهرهی نسبی دینامیکی (DRGA) بررسی شدهاست. کنترلر نسبت به تغییرات دینامیک سیستم اعم از تغییرات وابسته به زمان و تغییرات ناشی از تنوع جنس نمونههای مختلف، تطبیقپذیر است. به علاوه نتایج آزمونهای نشان میهد، در حضور عدم قطعیتهای مختلفی از قبیل غیرخطیها، دینامیکهای مدل نشده و پارامترهای متغیر با زمان، دامنه و میانگین بارگذاری با دقت بالایی کنترل میشود.
زینب صاحبی، مجید یاراحمدی،
دوره ۱۸، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مقاله، یک کنترلکنندهی ترکیبی تطبیقی هوشمند جدید برای ردیابی یک مسیر دینامیک در سیستمهای کوانتومی بستهی متناهی ارائه شده است. مشکل بروز تکینیهای ذاتی در سیگنالهای کنترلکنندهی ردیابی مسیرهای دینامیکی در کنترل سیستمهای کوانتومی، منجر به رشد شدید دامنهی سیگنالهای کنترل و در نتیجه افزایش هزینهی کنترل و ناپایداری سیستم کنترل میشود. ابتدا بر اساس تئوری پایداری لیاپانوف یک کنترلکنندهی تطبیقی برای ردیابی مسیر دینامیک طراحی میشود. سپس برای رفع مشکل تکینی در سیگنالهای کنترل تطبیقی، یک کنترلکنندهی هوشمند کوانتومی مبتنی بر شبکهی عصبی موجکی تطبیقی کوانتومی با قوانین یادگیری پسانتشار دستهای طراحی و بوسیلهی یک پارامتر ناظر تکینی با کنترلکنندهی تطبیقی ترکیب شده است. کنترلکنندهی ارائه شده با ترکیب موثر سیگنالهای کنترل تطبیقی و هوشمند، حالت سیستم کوانتومی را طوری تنظیم میکند که فرآیند ردیابی مسیر دینامیک از پیش تعیین شده، به خوبی کنترل میشود. کنترلکنندهی پیشنهادی علاوه بر ردیابی مسیر هدف، اثرات نامطلوب ناشی از بروز پدیدهی تکینی و دامنه بزرگ سیگنالهای کنترل را حذف میکند. عملکرد کنترلکنندهی ترکیبی تطبیقی هوشمند پیشنهادی در مسالهی کنترل انتقال جمعیت یک سیستم کوانتومی بستهی چهار سطحی در ردیابی مسیر دینامیک پاسخ پله، مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی نتایج شبیهسازی کاهش خطای ردیابی، کم شدن هزینهی کنترل با تنظیم موثر سیگنالهای کنترل و کاهش قابل ملاحظهی تعداد دفعات بروز پدیدهی تکینی را نشان میدهد.