عنوان
طراحي كنترل‌كننده بهينه ايمن مبتني بر رويكرد يادگيري تقويتي و كاربرد آن در سيستم چهار تانك
نويسنده اصلي
سيدرضا اصغري
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
در اين پژوهش، به منظور حل مسئله‌ي تنظيم‌كننده‌ي خروجيِ بهينه براي يك سيستم خطي زمان-گسسته، يك كنترل‌كننده بهينه‌ي مبتني بر رويكرد يادگيري تقويتي ايمن، طراحي مي‌گردد كه رويكرد پيشنهادي شامل دو بخشِ كنترل‌كننده‌ي مبتني بر يادگيري تقويتي و فيلتر ايمني مي‌شود. براي اين منظور، مسئله مدنظر به دو مسئله بهينه‌سازي تقسيم مي‌شود و با ارائه يك الگوريتم off-policy مبتني بر يادگيري تقويتي و تنها با استفاده از داده‌هاي اندازه‌گيري شده، قانون كنترلي بهينه طراحي مي‌گردد. براي جلوگيري از بروز رفتارهاي پرخطر ناشي از عدم تضمين رعايت محدوديت‌هاي ايمني در طراحي كنترل‌كننده مبتني بر يادگيري تقويتي، فيلتر مبتني بر تابع مانع كنترل نمايي معرفي مي‌شود، اين فيلتر در قالب يك مسئله برنامه‌ريزي مرتبه-دوم، با فرض در اختيار داشتن يك مدل نامي از سيستم، ضمن بهره‌مندي از رگرسيون فرآيند گوسي و استفاده از مفاهيمي چون تابع كنترل لياپانوف و تابع مانع كنترل نمايي، اين امكان را ايجاد مي‌كند كه علاوه بر تحقق محدوديت‌هاي ورودي كنترلي، عملكرد سيستم در يك ناحيه ايمن از پيش تعيين شده، تضمين شود. نتايج حاصل از اعتبارسنجي رويكرد پيشنهادي در كنترل سيستم چهار-تانك در محيط شبيه‌سازي و پياده‌سازي آن در كنترل سيستم دو-تانك، نشان مي‌دهند كه رويكرد مدنظر اين قابليت را دارد كه يك كنترل‌كننده بهينه‌ي ايمن را براي يك سيستم مينيمم‌فاز و يا غيرمينيمم‌فاز، به گونه‌اي طراحي كند كه ضمن پايداري سيستم حلقه-بسته در حضور اغتشاش و رديابي مسير مرجع، محدوديت‌هاي موجود بر روي ورودي كنترلي و حالت‌ها، محقق گردد.
شماره ركورد
210496
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
مهندسي برق - كنترل
استاد راهنما
سعيد شمقدري