طراحی کنترلگرهای بهینه- مقاوم جهت پایدارسازی سیستم های غیرخطی با استفاده از مدلسازی فازی (t-s)

در این گزارش، طراحی کنترلگرهای بهینه-مقاوم جهت اعمال بر روی سیستم های غیرخطّی توسط مدلسازی فازی (t-s) مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. در این راستا، با توجّه بر اهمیّت مدلسازی سیستمها در طراحی کنترلگر، مدلسازی سیستمهای دینامیکی غیرخطّی مورد بررسی قرارگرفته است. همچنین در بحث مدلسازی سیستمهای غیرخطّی، مدلسازی فازی به عنوان یکی از راهکارهای موجود جهت مدلسازی سیستم های غیرخطّی معرفی شده و ویژگیهای آن با توجّه بر مطالعات انجام شده، مورد بحث و بررسی واقع شده است. در ادامه با اشاره بر ویژگیهای کنترلگرهای حلقه بسته ی فازی، انواع روشهای مرسوّم در طراحی کنترلگرهایی که دارای قابلیت بهره گیری از سیستم استنتاج فازی هستند، ارائه گردیده است. در بین روشهای مطرح شده در طراحی کنترلگرهای فازی، جهت حصول کنترلگر مقاوم-بهینه روش طراحی کنترلگر فازی با بهره ی برنامه ریزی انتخاب و مورد بررسی قرار گرفته و ویژگیهای منحصر به فرد آن ارائه گردیده است. در ادامه طراحی کنترلگرهای از نوع بهره ی برنامه ریزی شده در قالب کنترلگر فیدبک حالت و کنترلگرهای مبتنی بر مشاهده گر با تعریف معیارهای مرسوّم و کارآمد بهینه-مقاوم مورد بررسی قرار گرفته است. در امر طراحی، معیارهای حصول کارایی بهینه-مقاوم، از نوع کنترل با تضمین حد بالای تابع هزینه و معیار زیر بهینه ی hinf و ساختار قانون کنترل از نوع جبرانسازی توزیع یافته ی موازی (pdc) و جبرانسازی توزیع یافته ی موازی پویا (dpdc) انتخاب شده است. همچنین امر طراحی کنترلگر ساختار یافته در قالب حل عددی مسئله ی بهینه سازی محدّب، بر روی محدوده ی تشکیل یافته شده، توسط نامساویهای ماتریسی خطّی (lmis) فرمول بندی شده است. جهت بررسی کارامدی هر یک از قضیه های مطرح شده، کاربردهایی از هر یک از انواع کنترلگرهای مطرح شده ی فیدبک حالت، کنترلگر فیدبک حالت مبتنی بر مشاهده گر و کنترلگر مبتنی بر فیدبک خروجی ارائه گردیده است. از دسته کاربردهای مطرح شده در این گزارش می توان طراحی کنترلگر بهینه-مقاوم فازی از نوع حالت را جهت اعمال بر روی سیستم درایو موتور القایی روتور سیم پیچی شده و طراحی کنترلگر بهینه-مقاوم فازی از نوع حالت و مبتنی بر مشاهده گر حالت را برای سیستم آزمایشگاهی آونگ-گاری نام برد. در هر یک از کاربردهای مطرح شده کارآیی کنترلگر توسط ارائه ی نتایج شبیه سازی های انجام گرفته و یا نتایج بدست آمده از پیاده سازی کنترلگر بر روی سیستم عملی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. در انتها با ارائه و بررسی قابلیت ها و معایب روش مطرح شده به ارائه ی پیشنهاداتی جهت بهبود و رفع معایب، پرداخته شده است.