آموزش طراحی سیستم های تطبیقی مدل مرجع با متلب

آموزش طراحی سیستم های تطبیقی مدل مرجع با متلب

در این آموزش، ابتدا به مفهوم تطبیقی، تاریخچه ای مختصر از روند شکل گیری، ضرورت استفاده از آن و مقایسه ای با کنترل فیدبک ساده پرداخته شده است. سپس در ادامه سه روش مهم طراحی سیستم تطبیقی مدل مرجع به تفصیل آموزش و با MATLAB شبیه سازی شده اند. روش قاعده گرادیان (MIT Rule)، روش طراحی مبتنی بر نظریه پایداری لیاپانوف و روش طراحی مبتنی بر نظریه پایداری BIBO که خطای افزوده هم بیان می شود، آموزش و شبیه سازی شده اند. در کنار آموزش این الگوریتم ها و بیان مزایا و معایب آنها، مفاهیم مهم پایداری لیاپانوف، پایداری BIBO، توابع حقیقی مثبت، لم کالمن- یاکوبوویچ، قضایای غیرفعال بودن (Passivity) و بهره کوچک (Small Gain Theory) معرفی و تبیین شده اند. در ادامه تلاش شده که فرایند MRAS را برای طراحی ساختار کنترل کننده پایدار با استفاده از فیدبک خروجی آموزش داده و شبیه سازی شود. در پایان به مقایسه کلی MRAS و روش های رگولاتور خود تنظیم (STR) پرداخته شده است.

Untitled-1

در زبان روزمره، کلمه تطبیق به معنای تغییر رفتار برای وفق دادن با شرایط جدید است. سیستم های تطبیقی در کنترل مجموعه ای از سیستم ها هستند که با توجه به شرایط تغییر نقطه کار طراحی و اجرا می شوند.

MRACEqn3

همان طور که می دانیم در کنترل پسخور (فیدبک) شرایط کنترلر با توجه به یک نقطه کار تنظیم و طراحی می شود. اما خب بسیاری از سیستم های عملی و بخصوص در شرایط غیرخطی نقطه کار حین اجرا تغییراتی دارد و بدین ترتیب کنترلر نمی تواند این تغییرات را دنبال کند.

Lyapunov-logo-website

 

مفید برای رشته های

  • مهندسی برق
  • مهندسی مکانیک
  • مهندسی هوافضا
  • مهندسی مکاترونیک و روباتیک
  • مهندسی شیمی

 

پیش نیازهای علمی

  • کنترل خطی
  • کنترل غیرخطی

 

 

برای مشاهده جزئیات و تهیه آموزش طراحی سیستم های تطبیقی مدل مرجع با متلب به این لینک (+) مراجعه نمایید.

 

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:

  • درس یکم: مقدمه ای بر مفهوم تطبیق و سیستم های تطبیقی
    • مفهوم تطبیق و تاریخچه ضرورت و شکل گیری کنترل تطبیقی
    • فیدبک خطی و مقایسه آن با سیستم تطبیقی
      • بررسی ضرورت طراحی سیستم تطبیقی در حوزه زمان و فرکانس
      • شبیه سازی مثال های متنوع جهت بررسی شرایط مختلف سیستم ها با وجود نامعینی در
      • پارامترها و در حوزه زمان و فرکانس
    • اثرات تغییرات فرایند بر روی طراحی فیدبک خطی
    • مسئله کنترل تطبیقی
    • راهکارهای اصلی کنترل تطبیقی کلاسیک
  • درس دوم: طراحی MRAS با استفاده از قاعده گرادیان (MIT Rule)
    • بیان تئوری و نمایش بلوک دیاگرام MRAS با استفاده از قاعده گرادیان
    • شبیه سازی مثال جهت طراحی MRAS با استفاده از MIT Rule و تبیین نتایج حاصل از آن
    • محاسبه بهره تطبیق
    • قاعده MIT نرمالیزه شده
    • شبیه سازی مثال جهت طراحی MRAS با استفاده از Normalized MIT Rule
  • درس سوم: طراحی MRAS بر اساس نظریه پایداری لیاپانوف
    • نظریه پایداری لیاپانوف و خواص آن
    • الگوریتم طراحی MRAS بر اساس نظریه پایداری لیاپانوف
      • بیان الگوریتم
      • مقایسه الگوریتم با قاعده MIT
    • شبیه سازی مثال جهت طراحی MRAS بر اساس نظریه پایداری لیاپانوف
    • استفاده از نظریه لیاپانوف در طراحی MRAS برای فضای حالت
      • تابع انتقال حقیقی مثبت
      • لم کالمن- یاکوبوویچ
    • قضیه طراحی MRAS با استفاده از قاعده لیاپانوف
  • درس چهارم: نظریه پایداری BIBO
    •  یدگاه اپراتوری سیستم های دینامیکی
    • پایداری ورودی کراندار- خروجی کراندار (BIBO)
    • قضیه بهره کوچک (The Small Gain Theorem)
    • قضیه غیرفعال بودن (The Passivity Theorem)
      • مفهوم غیرفعال بودن
      • توابع حقیقی مثبت
      • آزمون حقیقی مثبت بودن
      • بیان قضیه غیرفعال بودن
      • ارتباط قضیه غیرفعال بودن با قضیه بهره کوچک
    • بیان الگوریتم MRAS با استفاده از قاعده لیاپانوف بر اساس قضیه غیرفعال بودن
  • درس پنجم: طراحی MRAS بر اساس نظریه پایداری BIBO
    • قانون تنظیم پایدار جهت استفاده در سیستم های کنترلی
    • خطای افزوده (Augmented error)
    • قضیه پایداری با استفاده از خطای افزوده
    • مدل MRAS بر اساس خطای افزوده
    • طراحی MRAS پایدار با فیدبک خروجی
      • الگوریتم طراحی
      • بررسی نحوه انتخاب پارامترها با توجه به محدودیت ها و شرایط انتخاب مدل سیستم
  • درس ششم: معادلات تحقق MRAS در فرم عمومی
    • بیان معادلات برای تحقق شامل پارامترهای طراحی و بررسی وجود شرایط لازم در مدل سیستم
    • شبیه سازی مثال با بررسی شرایط مختلف موجود
  • درس هفتم: مباحث پایانی
    • مقایسه MRAS با STR
    • جمع بندی و معرفی مراجع جهت مطالعات بیشتر

 

 

برای مشاهده جزئیات و تهیه آموزش طراحی سیستم های تطبیقی مدل مرجع با متلب به این لینک (+) مراجعه نمایید.

 

0 پاسخ

ارسال یک پاسخ

در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخ دهید

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