عنوان
طراحي كنترل اكسترمم‌ياب مشتقات بالاتر براي سيستم‌هاي با ورودي مقيد و كاربرد آن در سيستم‌هاي خنك‌كننده
نويسنده اصلي
كريمي، فرزانه
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
برق
مقطع تحصيلي
دكتري
چكيده
نترل اكسترمم‌ياب يك روش بهينه‌سازي بهنگام و غيرمبتني بر مدل است، كه براي سيستم‌هاي ديناميكي با اطلاعات محدود از جمله محدب يا مقعر بودن نگاشت سيستم و با فرض خروجي قابل اندازه‌گيري، مورد استفاده قرار مي‌گيرد. هدف اين ساختار، يافتن اطلاعات گراديان نگاشت با ايجاد اختلال در متغيرهاي تنظيم است. اين اختلال به وسيله سيگنال‌هاي تحريك دائم ايجاد مي‌شود. كنترل اكسترمم‌ياب مبتني بر نيوتن به منظور عدم وابستگي نرخ همگرايي به مقدار نامعلوم هسيان طراحي مي‌شود. در اين روش، يك فيلتر ريكاتي طراحي مي‌شود تا تخمين وارون هسيان نگاشت را به بخش تطبيق تزريق كند. با استفاده از ايده اصلي روش مبتني بر نيوتن، مبني بر تخمين مشتق دوم نگاشت با استفاده از سيگنال مدوله‌كننده‌ي مناسب، اكسترمم‌ياب مشتقات بالاتر سيستم نيز معرفي شده است. پياده‌سازي الگوريتم كنترل در سيستم‌هاي عملي نيازمند بررسي و مقاوم‌سازي در برابر رفتارهاي غيرخطي و ناگزير سيستم مانند وجود تاخير، اشباع ورودي، ورودي ناحيه مرده و سنسور كند خروجي است. اگر چه در طول دو دهه گذشته، به دليل اعمال روش كلاسيك اكسترمم‌ياب مبتني بر گراديان بر روي سيستم‌هاي مختلف عملي، مطالعات فراواني در زمينه پياده‌سازي عملي انجام شده است، براي اكسترمم‌ياب مبتني بر نيوتن و اكسترمم‌ياب مشتقات بالاتر، به جز برخي مطالعات مربوط به تاخير در ورودي و خروجي و جبران رفتار عملگرهاي توصيف شده با دسته معادلات مشتقات جزيي معلوم، پژوهش ديگري انجام نشده است. لذا هدف اصلي اين پژوهش، كاربردي كردن مسئله كنترل اكسترمم‌ياب مشتقات بالاتر است كه البته مي‌تواند براي روش‌هاي مبتني بر نيوتن هم قابل تعميم باشد. در هدف بعدي با طراحي روش‌هاي پيشنهادي، استفاده از كنترل اكسترمم‌ياب براي كنترل دماي فوق حرارتي بر روي سيستم‌هاي خنك‌كننده فروشگاهي امكان‌پذير مي‌شود. رفتار ورودي اشباع شده در اولين طرح پيشنهادي براي اكسترمم‌ياب مشتقات بالاتر مورد بررسي قرار مي‌گيرد. با طراحي يك حلقه بازخوردي كه از دسته خاصي از توابع با نام توابع جريمه بهره مي‌برد، پديده تجمعي ناشي از اشباع ورودي را جبران مي‌كند. تحليل پايداري به دليل عدم كاربرد فرم استاندارد قضيه آشفتگي تكين با ايده گرفتن از حل نزديك آشفتگي تكين و قضيه ميانگين‌گيري به ازاي تمامي توابع جريمه كامل مي‌شود. در بخش بعد رساله كه شامل دو طرح پيشنهادي است، وجود ديناميك ورودي و خروجي در ساختار مشخص وينر-همرشتاين مورد بررسي قرار مي‌گيرد. از آنجايي‌كه با تعميم روش‌هاي مطالعه شده مربوط به روش كلاسيك اكسترمم‌ياب مبتني بر گراديان براي مشتقات درجه صفر نگاشت، نمي‌توان آن‌ها را براي اكسترمم‌ياب مشتقات بالاتر به صورت مستقيم مورد استفاده قرار داد روشي پيشنهاد مي‌شود كه با طراحي يك جبران‌كننده متناسب با درجات مشتق هدف و درجه نسبي ديناميك ورودي تاثير حضور ديناميك نامعلوم ورودي را جبران كند. در اين روش تنها اطلاع لازم از ديناميك ورودي، درجه نسبي آن است و همچنين اثبات پايداري در شرايطي كه در بخش تطبيق با هدف افزايش عملكرد سيستم، يك كنترل‌كننده تناسبي- مشتق‌گير حضور دارد، صورت مي‌گيرد. طرح سوم اين گزارش يك ساختار جديد براي اكسترمم‌ياب در حضور سنسور خروجي بسيار كند يا شرايطي كه سنسور دچار رانش مي‌شود همراه با ديناميك نامعلوم ورودي معرفي و تضمين پايداري خواهد شد.
شماره ركورد
233288
گرايش رشته تحصيلي
كنترل
دانشكده
مهندسي برق و كامپيوتر
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان