طراحي كنترل كننده پيش بين مقاوم براي سيستم كروز كنترل قطار پرسرعت

كارشناسي ارشد

در اين پايان‌نامه دو كنترل‌كننده پيش‌بين مدل و پيش‌بين مقاوم براي سيستم كروز كنترل قطار پرسرعت طراحي شده است. در طراحي كنترل‌كننده پيش‌بين مدل، از روش كنترل تابعي پيش‌بين يك كنترل‌كننده خطي براي سيستم كروز كنترل قطار پرسرعت طراحي مي‌شود. در اين روش با خطي نمودن معادلات ديناميكي غيرخطي قطار پرسرعت حول حالات تعادل و بدست آوردن فضاي حالت براي آن، مسئله كروز كنترل قطار پرسرعت به مسئله پايداري معادلات ديناميكي خطا در مبدا تبديل مي‌شود. در فرآيند طراحي، كوپلرهاي بين واگن‌ها بصورت فنرهايي خطي فرض مي‌شوند. بهينه‌سازي تابع هدف با در نظر گرفتن قيود مثبت بودن سرعت قطار و حداكثر سرعت مجاز درخط، بصورت برخط انجام شده و سيگنال كنترلي بدست آمده است. براي طراحي كنترل‌كننده پيش‌بين مقاوم براي سيستم كروز كنترل قطار پرسرعت از روش حداقل-حداكثر استفاده شده است. در اين روش بدترين شرايط عدم قطعيت در تابع هزينه وارد شده و سپس تابع هزينه متناظر با آن حداقل مي‌شود. بدترين شرايط عدم قطعيت آن‌هايي هستند كه تابع هزينه را حداكثر مي‌كنند و در رئوس فضاي محدب حاصل از تمام عدم قطعيت‌ها قرار مي‌گيرند. اين مسئله با در نظر گرفتن يك حد بالا براي تابع هزينه و سپس حداقل نمودن اين حد بالا توسط يك قانون كنترل فيدبك حالت ثابت بيان مي‌شود. اين قانون كنترل فيدبك حالت به در نظر گرفتن اغتشاش‌هاي اندازه‌گيري نشده و عدم قطعيت‌هاي موجود در مدل تعبير مي‌شود. نتايج حاصل از شبيه‌سازي براي كنترل‌كننده پيش‌بين مدل نشان مي‌دهد كه اين كنترل‌كننده داراي دقت رديابي بسيار خوبي بوده و همچنين رديابي مجانبي در آن تضمين شده است. ميزان تلاش كنترلي هم در مقايسه با ساير كارهاي انجام شده كمتر است. البته اين كنترلر در برابر اغتشاش خارجي چندان مقاوم نيست. كنترل‌كننده پيش‌بين مقاوم داراي تلاش كنترلي بسيار بيشتري نسبت به كنترل‌كننده پيش‌بين مدل است، اما قوام آن در برابر اغتشاش خارجي بسيار بهتر است. همچنين رديابي مجانبي هم در اين كنترلر صورت گرفته است.

189897

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر عليرضا محمد شهري

كنترل

دكتر علي اكبر جلالي