در این پایان نامه کنترل سیستم های آشوبی بعد پایین مورد توجه قرار گرفته است. بدین منظور، ابتدا برای یک سیستم آشوبی بعد پایین، با فرض معین بودن پارامترهای سیستم، با استفاده از کنترل کننده مبتنی بر روش مستقیم لیاپانوف سیستم حول نقطه تعادل ناپایدارش، کنترل شده است. در مرحله بعد با فرض اینکه سیستم دارای پارامترهای نامعین است، سعی در کنترل سیستم با استفاده از کنترل تطبیقی مبتنی بر روش مستقیم لیاپانوف شده است. بدین منظور با طراحی یک تابع لیاپانوف مثبت معین، کنترل کننده های مناسب و قوانین تطبیق مناسب چنان طراحی شده اند که با استفاده از این روش کنترلی حالت های سیستم حول نقاط تعادل ناپایدارشان کنترل شده اند. سپس برای دو سیستم آشوبی که شرایط اولیه متفاوت دارند، با فرض معین بودن رفتار یکی و نامعین بودن پارامترهای سیستم دیگر، کنترل تطبیقی مبتنی بر روش مستقیم لیاپانوف، اعمال شده است. این کنترل کننده علاوه بر اینکه توانسته پارامترهای نامعلوم سیستم را تخمین بزند، توانسته است خطای ردیابی دو سیستم را به صفر میل دهد. در مرحله بعد با فرض وجود عدم قطعیت پارامتری در سیستم، با استفاده از کنترل تطبیقی-مقاوم حالت های سیستم آشوبی به سمت نقطه تعادل همگرا شده است و در نهایت همزمان سازی دو سیستم با فرض وجود عدم قطعیت پارامتری در سیستم حاکم مورد توجه قرار گرفت. در نهایت در حضور این کنترل کننده تطبیقی-مقاوم اثر اعمال نویز بر سیستم مشاهده شده است.

با بررسی و تحقیقات انجام شده در زمینه کنترل کننده های مرتبه کسری، محدودیت ساخت عملی کنترل کننده های مرتبه کسری و در نتیجه کاربرد عملی آنها را به عنوان یک ضعف برای این کنترل کننده ها می توان ذکر کرد. لذا در این پایان نامه برای حل مشکل تحقق پذیری، اقدام به برپایی سیستم سخت افزار در حلقه نموده ایم. به عبارت دیگر، با ایجاد یک سیستم آزمایشگاهی و پیاده سازی کنترل کننده های مرتبه کسری بر روی یک دستگاه عملی، کارایی این کنترل کننده ها در عمل مورد بررسی قرار می گیرد و در ضمن نشان داده خواهد شد که با استفاده از ایده سخت افزار در حلقه می توان به پاسخ های واقعی و دقیق تری نسبت به روش های مبتنی بر مدل سیستم دست پیدا کرد . در ابتدا به طراحی تعدادی از کنترل کننده های مرتبه کسری از جمله کنترل کننده تناسبی انتگرالی مشتقی، کنترل کننده تطبیقی مدل مرجع و کنترل کننده مدلغزشی خواهیم پرداخت و با پیاده سازی این کنترل کننده ها بر روی یک سیستم عملی اثر کسری کردن کنترل کننده ها را در عمل نشان خواهیم داد. برای این منظور نتایج حاصل از کنترل کننده های مرتبه کسری با نتایج بدست آمده از کنترل کننده های مشابه مرتبه صحیح مقایسه خواهند شد. کنترل کننده های مورد مطالعه در این پایان نامه از جمله موارد کاربردی مهم در علم کنترل است و به همین خاطر بررسی اثر کسری کردن این کنترل کننده ها، به نظر می رسد از این جهت حائز اهمیت باشد. لازم به ذکر است که کنترل کننده مد لغزشی با سطح لغزش انتگرالی کسری برای اولین بار در این پایان نامه ارائه شده است. به بیان دیگر در این پایان نامه نشان داده می شود که امکان دست یابی به کارائی بالاتر در برخی کاربردهای کنترل از جمله سرعت پاسخ و همچنین خطای حالت ماندگار در صورت استفاده از مشتق مرتبه کسری به جای مشتق مرتبه صحیح وجود دارد و عملاً قابل پیاده سازی است.

تخمین پارامترها در فرایند شناسایی سیستم های دینامیکی مرتبه کسری یک ضرورت در تئوری کنترل محسوب می شود. سیستم مرتبه کسری می تواند بطور کامل با دقت بالایی حتی با وجود مقادیر قابل توجهی از خطاها، شناسایی گردد. فرایند شناسایی با استفاده از الگوریتم روشهای هوشمند ارائه و در مدلهای مختلف با استفاده از تعاریف انتگرال دیفرانسیل کسری مورد تحقیق قرار گرفت.روش پیشنهادی، تئوری حساب دیفرانسیل و انتگرال را برای یافتن معادلاتی در ارتباط با پارامترهای نامعلوم بکار گرفته و سپس پارامترهای فرایند را پس از حل معادلات همزمان، تعیین می نماید. معادلات همزمان با استفاده از تکنیک بهبود گروهی ذرات (ga ,cpso, pso) حل و به روز می شود. خروجیهای شبیه سازی شده با مجموعه خروجیهای بدست آمده از سیستم واقعی مرتبه کسری، ضمن اعمال ورودی یکسان مقایسه شده، بهبود داده می شود. تابع هدف به صورت مجموع مربعات خطا بین پاسخ سیستم واقعی و سیستم تخمین زده شده تعریف شده است. نتایج از لحاظ سرعت همگرایی با یکدیگر مقایسه شده و بهترین روش شناسایی پارامترهای توابع کسری احصا گشته است. در خاتمه نیز با شبیه سازی سیستم نمونه ای و کاربردی در شرایط نویزی، اقدام به تخمین پارامترهای آزاد ساختار مدل گردیده است. نتایج بدست آمده کارآمد بودن این روش را نمایش می دهد.

طراحی کنترل کننده های ساختار ثابت به خصوص به کمک الگوریتم های سیرتکاملی، یک رویکرد متفاوت برای بدست آوردن کنترل کننده های با ساختار ساده است. در این پایان نامه، این رویکرد را بر روی مسئله سنتز ? به عنوان یکی از روشهای کنترل مقاوم مورد بررسی قرار می دهیم. حل سنتی این روش، الگوریتم تکرار d-k کنترل کننده هایی از مرتبه بالا نتیجه می دهد که کمتر قابلیت پیاده سازی پیدا می کنند. برای پیاده سازی این رویکرد یک الگوریتم سیرتکاملی به نام اجتماع پرندگان، به منظور حل یک مسئله بهینه سازی به کار گرفته می شود. در این مسئله بهینه سازی که بر اساس آنالیز ? تعریف شده است، پایداری مقاوم و عملکرد مقاوم بر اساس آنالیز ? به ترتیب قید و تابع هزینه هستند. برخلاف روش تکرار d-k ، در این روش پایداری سیستم آشفته توسط کنترل کننده ها، تضمین می شود. برای ارزیابی رویکرد پیشنهادی بر روی روش سنتز ?، از آن به منظور طراحی کنترل کننده های یک سیستم دور عملیات برای کنترل نیرو و موقیت استفاده می شود. بدلیل عدم قطعیت در دینامیک محیط و زمان تاخیر در کانال ارتباطی، کنترل مقاوم یکی از رایج ترین حوزه ها برای طراحی کنترل کننده برای یک سیستم دور عملیات است. در این پایان نامه کنترل کننده هایی بر اساس روش پیشنهادی برای حل مسئله سنتز ?، برای یک سیستم دور عملیات طراحی می شوند. بعلاوه کنترل کننده های طراحی شده، با کنترل کننده های تکرار d-k در حوزه زمان و فرکانس مقایسه می شوند. نتایج شبیه سازی، کارایی کنترل کننده های پیشنهادی را به لحاظ ساختار ساده، مرتبه پایین و حفظ اهداف طراحی بر اساس آنالیز ? ، نسبت به کنترل کننده های تکرار d-kتایید می کنند.

اولین قدم در طراحی قانون کنترل ، شناسایی پارامترها و تخمین حالت های سیستم نامعلوم است؛ از آنجا که شناسایی سیستم های تکین به علت دارا بودن معادلات حالت پیچیده ترو ویژگی های خاص تر در مقابل سیستم های ناتکین یا معمولی با مشکلاتی روبروست، از اینرو مساله طراحی قانون کنترل تکین تا به امروز از برخی زوایا کاملا بهینه سازی نشده است. پیچیدگی عمده در پروسه شناسایی تکین از دو جهت بوده است: وجود معادلات جبری در این سیستم ها که خود موجب تولید مقادیر اولیه اضافی می شود؛ و ظهور مدهای ضربه نامحدود ناشی از معادلات وابسته حالت. برای از میان برداشتن مشکلات مذکور، هم ارزی تکین یا روش های کاهش در الگوریتم شناسایی به کار گرفته می شود. انتخاب مدل هم ارز در قدم اولیه برای شناسایی از اهمیت بسزایی برخوردار است؛ اما در گذشته کمتر به این مساله پرداخته شده است. هدف از نوشتن این پایان نامه، بهبود الگوریتم شناسایی بازگشتی سیستم های تکین یک ورودی- یک خروجی نامتغیر با زمان با درنظرگرفتن مدل هم ارز مطلوب می باشد. شناسایی ابتدائا بر روی مدل هم ارز مقید و سپس بر روی هم ارز قوی که مدل پیشنهادی در این پایان نامه می باشد پیاده سازی شده است. نتایج این دو حالت به طور کامل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته، مقایسه شده است. دیده می شود که هم ارزی قوی تعداد مقادیر اولیه کمتر و مدهای نامحدود ضربه کمتری را در پروسه شناسایی نتیجه داده است. همچنین سرعت همگرایی با به کارگیری هم ارزی قوی نسبت به هم ارزی مقید، بهبود یافته است. مقادیر تخمینی حتی با حضور نویز نیز به مقادیر واقعی با اختلاف بسیار ناچیز همگرا شده اند. این مساله خود بهبود چشمگیری در این پروسه به همراه داشته است. از سوی دیگر، به کارگیری این روش با جایگزینی حالت ها و کاهش تعداد مقادیر اولیه، همگرایی الگوریتم را تضمین خواهد کرد.به طور کلی می توان گفت نوآوری این پایان نامه، پیاده سازی الگوریتم شناسایی روی مدل هم ارز قابل اعتماد با دقت مناسب بوده است.

در این پژوهش، طرح کنترلی جدیدی بر مبنای رویتگر برای کلاسی از سیستم های غیرخطی ارائه شده است . این طرح کنترلی از یک کنترل کننده با الگوی مقاوم به نام رایس فیدبک و یک رویتگر با الگوی تطبیقی-عصبی در ساختار حلقه بسته کنترلی بهره می برد. کنترل کننده به کار گرفته شده جهت تولید سیگنال کنترلی؛، نیاز به تعریف خطای کمکی در ساختار خود دارد که متشکل از خطای ردیابی به همراه مشتقات آن می باشد. وجود مشتقات خطا در ساختار کنترل کننده مذکور باعث می شود در تلاش کنترلی رایس حالت هایی غیر از حالت های مرسوم، در خروجی سیستم ظاهر شوند. بنابراین اگر این کنترل کننده جهت کنترل سیستمی با دینامیک پیچیده انتخاب شود، امکان این وجود دارد که به دلیل در دسترس نبودن تمام حالت های سیستم یا در اختیار نداشتن اطلاعات کاملی از سیستم -که می تواند به دلیل خطا در مدل ریاضی آن باشد؛ عملکرد این کنترل کننده با مشکل مواجه شود. با توجه به توضیحات مطرح شده ، نیاز یک رویتگر غیرخطی با عملکرد مناسب حس می شود. جهت حل این مشکل، در این پایان نامه از یک رویتگر با ساختار تطبیقی-عصبی استفاده شده است که عملکرد قابل قبولی در سیستم های عملی به دلیل کارکرد on-line دارد. این رویتگر با بهره گیری از شبکه عصبی در ساختار خود، قابلیت انعطاف پذیری مناسبی در بررسی رفتار توابع غیرخطی از خود نشان می دهد. هم چنین به دلیل داشتن الگوی تطبیقی در تنظیم وزن های شبکه عصبی، تخمین حالات سیستم به صورت همزمان را فراهم می سازد. طرح کنترلی در این پروژه بر روی چهار سیستم غیرخطی پیاده سازی شده است که جهت بررسی قابلیت استراتژی کنترلی، در هر مرحله به میزان پیچیدگی سیستم افزوده خواهد شد. در ابتدا سیستم روبات تک مفصله جهت بررسی انتخاب شده است. در ادامه عملکرد این طرح کنترلی بر روی سیستم های آشوبی مورد بررسی قرار می گیرد. اهداف کنترلی بر روی سیستم های آشوبی به دو منظور همگرایی حالت های سیستم- های آشوبی به صفر و ردیابی سیگنال مرجع انجام شده است. ابتدا سیستم آشوبی مرتبه دوم دافینگ جهت کنترل انتخاب شده است. سپس سیستم آشوبی دو حالته دیگری به نام پاندول با داشتن ترم غیرخطی پیچیده تر، مورد استفاده قرار گرفته است. سپس در کابرد آخر، طرح کنترلی بر روی سیستم آشوبی مرتبه سوم جنسیو-تسی پیاده سازی خواهد شد. توانایی طرح کنترلی مفروض در نتایج شبیه سازی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. هم چنین نتایج شبیه سازی برروی سیستم دافینگ با طرح کنترلی مقاوم بر مبنای قانون فازی نیز مقایسه شده است که عملکرد طرح کنترلی ارائه شده در این پایان نامه در ردیابی سیگنال مرجع، مطلوب تر بوده است.

یکی از روش های به دست آوردن کنترل کننده های با ساختار ثابت استفاده از الگوریتم های سیر تکاملی است. در این پایان نامه،این روش بر روی مسئله سنتز میو به عنوان یکی از روش های کنترل مقاوم مورد بررسی قرار می گیرد. حل سنتی این روش،الگوریتم تکرار d-k،کنترل کننده هایی از مرتبه بالا نتیجه می دهد که کمتر قابلیت پیاده سازی پیدا می کنند. برای پیاده سازی این رویکرد یک الگوریتم سیرتکاملی به نام الگوریتم ترکیبی ممتیک اجتماع پرندگان،به منظور حل یک مسئله بهینه سازی به کار گرفته می شود. در این مسئله بهینه سازی که براساس آنالیز میو تعریف شده است؛ پایداری مقاوم و عملکرد مقاوم براساس آنالیز ? به ترتیب قید و تابع هزینه بیان می شوند. برخلاف روش تکرار d-k،در این روش پایداری سیستم آشفته توسط کنترل کننده ها،تضمین می شود.جهت بررسی عملکرد روش پیشنهادی بر روی روش سنتز میو،از آن،به منظور طراحی کنترل کننده برای یک سیستم شناور مغناطیسی جهت کنترل موقعیت جسم شناور استفاده می شود. بدلیل عدم قطعیت در دینامیک محیط و نامعینی در وزن جسم شناور،از کنترل مقاوم جهت طراحی کنترل کننده برای سیستم شناور مغناطیسی استفاده می شود. در این پایان نامه کنترل کننده هایی براساس روش پیشنهادی برای حل مسئله سنتز میو،برای سیستم شناور مغناطیسی طراحیمی شود. بعلاوه کنترل کننده-های طراحی شده،با کنترل کننده های تکرار d-k در حوزه زمان و فرکانس مقایسه می شوند. با مقایسه روش های فوق می توان به تاثیر روش پیشنهادی از لحاظ پایین بودن مرتبه کنترل کننده،دنبال کردن هداف طراحی و ساختار ساده کنترل کننده پی برد.

موتورهای القایی به دلیل مزیت¬هایی که نسبت به سایر موتورها دارند دارای کاربردهای بیشتری در صنعت هستند، اما این موتورها در کنار مزایای بسیار، دارای معایبی نیز هستند که برای نمونه می¬توان به پیچیده و غیرخطی¬بودن مدل سیستم و عدم توانایی در ایجاد سرعت متغیر اشاره کرد. در اکثر فرایندهای صنعتی به محرک با سرعت متغیر نیاز می¬باشد، به همین دلیل برای کنترل سرعت موتورهای القایی روش¬های متفاوتی ارائه شدهاست. یکی از معمولترین این روش¬ها، روش کنترل مستقیم گشتاور می¬باشد. این روش علاوه بر مزایایی مانند سادگی در اجرا، عدم نیاز به تبدیل مختصات، دارای معایبی نیز می¬باشدکه به طور نمونه می-توان به حساسیت در برابر تغییرات بار و ریپل گشتاور بالا اشاره نمود. روش¬های هوشمند به دلیل وابسته نبودن به مدل ریاضی و عملکرد مناسب در برابر تغییرات پارامترها و اغتشاشات وارد شده به مدل برای بهبود عملکرد روش کنترل مستقیم گشتاور پیشنهاد شده¬اند. اما این روش¬ها برای عملکرد مناسب نیاز به اطلاعات کاملی در مورد نحوه عملکرد سیستم تحت کنترل دارند، که این مسئله طراحی مطلوب آنها را برای عملکرد در فرایندهای تحت کنترل مشکل می¬سازد. در این پایان¬نامه با ترکیب کنترل¬کننده¬های هوشمند با الگوریتم¬های تکاملی وابستگی طراحی کنترل¬کننده-های هوشمند را از اطلاعات فرایند تحت کنترل کاهش داده تا ساختار کنترلی بهبود یافته¬تری در فرایند تحت کنترل مورد استفاده قرار گیرد. از الگوریتم رقابت استعماری، که الگوریتمی الهام گرفته از یک پدیده اجتماعی– انسانی می¬باشد برای تنظیم کنترل¬کننده¬های هوشمند استفاده شده است. دو نوع کنترل¬کننده فازی تناسبی- انتگرالی و فازی– عصبی تطبیقی در ترکیب با الگوریتم رقابت استعماری برای بهبود کنترل سرعت بکاررفته است.نتایج بدست آمده از شبیه¬سازی و تست آزمایشگاهی نشان می¬دهد کنترل¬کننده¬های مذکور پاسخ گذرا و ماندگار سرعت را به طور محسوسی بهبود بخشیدند. روش کنترل مستقیم گشتاور هوشمند در برابر اغتشاشات و نامعینی¬های وارد شده به مدل عملکردی مطلوب¬تر از نوع کلاسیک خود دارد.

در این رساله، سه ایده برای تامین همگرایی مسئله ردیابی کنترل یادگیر تکرار شونده پیشنهاد شد که یک تکنیک برطبق روش مبتنی بر مقادیر ویژه و تکنیک دوم مبتنی بر لیاپانف است که در هر کدام شاخص عملکرد جدیدی معرفی گردید. دو تکنیک بکارگیری وزن های متغیر با تکرار در شاخص عملکرد بجای شاخص (تصحیح شاخص عملکرد) متداول می باشد و تکنیک سوم بکارگیری خودتنظیم بهره لیاپانف در بهره یادگیری (تصحیح در بهره یادگیری) است که همگرایی نرم خطا را به صفر منجر می شوند. این تکنیک برای حل مسئله تامین ردیابی کامل نرخ اوج فرمان سیستم سوپرکاویتاسیونی با دقت بالا، برای اولین بار بکار می¬رود. دینامیک سیستم سوپرکاویتاسیونی نسبت به تعییرات زاویه بالک غیر حداقل فاز بوده، باعث می¬شود تا عکس العمل آن نسبت به تغییرات نرخ اوج کند باشد. برای رفع مشکل غیرمینمم فاز بودن و افزایش سرعت پاسخ از کنترل پیشخور (feed forward) در کاویتاتور استفاده می¬گردد. بمنظور دستیابی به کارآیی بالا در عمل ردیابی، تکنیک کنترل پیشخور با بکارگیری روش جدید پیشنهادی کنترل یادگیر تکرار شونده پارامتر-بهینه ارائه می شود. علاوه بر این، اگر ریست نمودن شرایط اولیه در هر تکرار بطور دقیق انجام نگیرد، همگرایی کنترل یادگیر تکرار شونده با مشکل جدی روبروست. این رساله، با استفاده از تکنیک کالمن، الگوریتم جدیدی برای رفع مشکل عدم همگرایی کنترل یادگیر تکرار شونده در مشکل اخیر، ارائه می¬نماید تا همگرایی نرم خطا به صفر را تامین کند. ضمناً مسئله کنترل برای وجود اغتشاش خارجی نیز حل می¬گردد. تامین همگرایی به صورت تحلیلی نشان داده شده، صحت نتایج توسط شبیه سازی تایید گشته است.

مسئله ی انتخاب سبد سهام بهینه،یافتن روشی بهینه برای تخصیص مقدار ثابتی سرمایه به مجموعه ای از دارایی های موجود است که با هدف داشتن حداکثر بازده مورد انتظار و در عین حال حداقل ریسک ممکن، صورت می گیرد. این مسئله توجه بسیاری از محققین در زمینه های مالی و نیز بهینه سازی را به خود جلب کرده است. بنابراین لازم است که الگوریتم های کارآمدی برای یافتن حل های نزدیک به بهینه، با هزینه های محاسباتی منطقی که برای افراد در کاربردهای عملی نیز قابل استفاده باشد، ارائه گردد. در این پژوهش، نشان خواهیم داد که یک سرمایه گذار با وجود n سهم ریسکی، چگونه می تواند دارایی اش را برای رسیدن به سود مشخص با حداقل ریسک بین این سهام پخش کند.چنین سبد سهامی، یک سبد سهام کارا نامیده می شود و پیدا کردن آن مستلزم حل مسئله بهینه سازی می باشد. برای این منظور،با بررسی الگوریتم های فرا ابتکاری ژنتیک، رقابت استعماری و ازدحام ذرات و در نظر گرفتن قیدهای اساسی در مسئله سرمایه گذاری، از این روش ها برای حل مسئله بهینه سازی سبد سهام استفاده می کنیم تا بتوانیم به بهترین روش برای رسیدن به بالاترین سود در برابر کمترین ریسک دست یابیم.ارزش سبد سرمایه و ریسک آن، به عنوان اهداف بهینه سازی و معیار ارزش در معرض ریسک مشروط، به عنوان سنجه ریسک به کار برده شده است.هدف کمک به سرمایه گذاران برای انتخاب هرچه بهتر و عملی‎تر سهام های مختلف و در نتیجه سرمایه‎گذاری موثر است.نتایج عملی برای حل مسئله بهینه سازی سبد سرمایه در بازار بورس اوراق بهادار تهران، با انتخاب 20 شرکت از میان 30 صنعت فعال تر موجود، با توجه به شرایط گفته شده به دست آمده است که بیانگر قابلیت بالای الگوریتم‎های به‎کار گرفته شده در حل مسئله بهینه سازی مقید سبد سرمایه می باشد.

در این رساله یک کنترل کننده مدل پیش بین چندگانه برای کنترل جریان هوای ورودی یک پیل سوختی pem طراحی و شبیه سازی شده است. کنترل کننده مدل پیش بین چندگانه متشکل است از تعدادی کنترل کننده مدل پیش بین -که در هر لحظه یکی از آنها فعال است؛ و یک سیگنال کلید -که در هر لحظه کنترل کننده فعال را تعیین می کند. برای کاهش کلیدزنی های مکرر و ناخواسته بین کنترل کننده های مختلف، شیوه جدیدی مبتنی بر تئوری شواهد پیشنهاد شده است که در آن برای تعیین سیگنال کلید، اطلاعات به دست آمده از دو منبع اطلاعاتی مختلف(دو دسته سنسور یا دو معیار مختلف تصمیم گیری) به کمک تئوری شواهد دمستر-شفر با یکدیگر ترکیب می شود. در این راستا، شیوه جدیدی برای تعیین تابع تخصیص احتمال اساسی در تئوری شواهد پیشنهاد شده است. نشان داده شده که روش پیشنهادی موجب کاهش کلیدزنی های ناخواسته و بهبود پاسخ گذرا می گردد. در این رساله شرایط پایداری کنترل کننده مدل پیش بین برای پیل سوختی pem به کمک تابع هزینه و مجموعه قیود نهایی فراهم شده و جهت محاسبه تابع هزینه نهایی از نامساوی های ماتریسی خطی استفاده شده است. به علاوه شرایط پایداری کنترل مدل پیش بین چندگانه به عنوان یک سیستم دارای کلیدزنی، با محاسبه زمان سکون متوسط سیگنال کلید تعیین شده است. با توجه به شبیه سازی ها نشان داده شده که کنترل کننده پیشنهادی برای کنترل جریان هوای ورودی پیل سوختی دارای عملکرد رضایت بخش بوده و در مقایسه با سایر کنترل کننده ها دارای پاسخ گذرای مطلوب تری می باشد.

استفاده از شبکه های عصبی برای جبران نامعینی های سیستم های غیرخطی و کنترل آنها، بیش از یک دهه است که توسط محققین مورد بررسی قرار گرفته است. کنترل کننده های معمول مبتنی بر شبکه عصبی، به دلیل وجود خطای بازسازی تابعی باقیمانده و عدم توانایی در جبران برخی اغتشاشات، تنها قادر به دستیابی به نتایج پایداری کراندار نهایی یکنواخت (uub) می-باشند. در این پایان نامه از ترکیب یک استراتژی کنترل پسخور به نام انتگرال مقاوم علامت خطا (rise) با روش پیشخور مبتنی بر شبکه عصبی برای طراحی یک کنترل کننده برای رسیدن به ردیابی مجانبی استفاده شده است. در این روش، شبکه عصبی دینامیک های غیرخطی سیستم را تقریب می زند و بدون نیاز به دانستن دانش قبلی از دینامیک سیستم، نامعینی ها را جبران می کند. بعلاوه، برای حذف خطای تقریب شبکه عصبی و اغتشاشات کراندار، از ترم کنترل rise استفاده می شود. بنابراین، برخلاف کنترل کننده های مبتنی بر شبکه عصبی که معمولا همگرایی کراندار نهایی یکنواخت را برای خطای ردیابی نتیجه می-دهند، روش ارائه شده با حذف خطای بازسازی شبکه عصبی، ردیابی مجانبی را ارائه می دهد. به منظور ارزیابی روش ارائه شده، از آن برای طراحی کنترل کننده برای کنترل ردیابی موقعیت یک ربات بازو با 3 درجه آزادی و یک ربات اسکلت خارجی اندام فوقانی با 5 درجه آزادی استفاده شده است. بعلاوه یک مطالعه مقایسه ای روی عملکرد سیستم بین روش کنترل ارائه شده و سایر روش های کنترل از جمله کنترل مبتنی بر شبکه عصبی انجام شده است. نتایج شبیه سازی، کارایی کنترل کننده ارائه شده را تایید می کنند.

سیستم های دینامیکی که شامل حالت های پیوسته و گسسته باشند، هیبرید نامیده می شوند. بسیاری از فرآیندهای صنعتی شامل اجزای پیوسته وگسسته از قبیل دریچه های گسسته، کلید های روشن و خاموش و غیره می باشند. در این سیستم ها دینامیک های پیوسته به طور جدانشدنی با دینامیک های گسسته درهم آمیخته است. بنابراین، یک روش خاص برای مدل سازی و کنترل مورد نیاز است. در این پایان نامه برای کنترل اینگونه سیستم ها از کنترل مدل پیش بین که در سال های اخیر به منطقه ی مهمی برای پژوهش تبدیل شده، استفاده شده است. اصل کنترل مدل پیش بین براساس پیش گویی رفتار آینده سیستم در هر لحظه از نمونه برداری با استفاده از مدل فرآیند می باشد. بنابراین به منظور پیاده سازی الگوریتم کنترل مدل پیش بین یک مدل مناسب از فرآیند مورد نیاز است. مدل سازی کلاسیک و روش های شناسایی که ناشی از تئوری سیستم های خطی هستند، برای نشان دادن رفتار این دست سیستم ها ناقص و ناکافی می باشند. ازاین رو، نیاز به روش و فرمول بندی خاص، در زمان برخورد با سیستم های هیبرید بسیار واضح است. روش کنترل مدل پیش بین برای سیستم های هیبرید از فرمول بندی های مدل کلاسیک و هوشمند مختلفی استفاده می کند. یکی از روش های مدل سازی کلاسیک، روش تکه ای خطی است که به طور وسیعی برای معرفی سیستم های هیبرید در کنترل مدل پیش بین مورد استفاده قرار می گیرد. اما این روش دارای پیچیدگی محاسباتی بسیار زیادی می باشد. از طرف دیگر مدل های موجود برای سیستم های صنعتی عموما همراه با نامعینی می باشند، در نتیجه پیش بینی رفتار سیستم ها اغلب داری خطا خواهد بود. استفاده از مدل هایی که با روش های هوشمند مانند منطق فازی بدست می آیند قادر به کاهش خطای حاصل از پیش بینی هستند. از این رو، در این پایان نامه برای مدل سازی سیستم های هیبرید از مدل سازی هوشمند استفاده شده است. سیستم های هیبرید ابتدا به صورت سیستم فازی تاکاگی-سوگنو نوع 1 که یک تقریب زن قدرتمند جهانی برای دینامیک های غیرخطی است، مدل می شوند. سپس از سیستم فازی تاکاگی-سوگنو نوع 2 بعلت قابلیت آن در مدل سازی عدم قطعیت، استفاده می شود. در این پایان ‏نامه، تلاش بر این است که با توجه به مدل سیستم‏های هیبرید و درنظر گرفتن محدودیت‏های موجود در سیستم و سیگنال کنترلی، یک کنترل‏کننده مدل پیش‏بین با هدف مقابله با نامعینی برای سیستم های هیبرید طراحی گردد و به سیستم های مورد مطالعه‏ی راکتور ناپیوسته و مدار چوا اعمال ‏شود. و به این شکل قابلیت روش های پیشنهادی در اعمال به سیستم های مختلف ارائه می گردد.

در این رساله، روش طراحی کنترل کننده مرتبه مختلط با به کارگیری خواص مشتقات مرتبه کسری و در راستای دستیابی به عملکرد مقاوم توسعه داده شده است. برای دستیابی به این هدف، ساختار و الگوریتمی جدید جهت طراحی پارامترهای مجهول کنترل کننده های مرتبه مختلط کسری ارائه شد. منحنی های استاندادی با عنوان k-چارت پیشنهاد شد تا به عنوان یک ابزار کمکی روند طراحی کنترل کننده انتگرال گیر مختلط را سریع و ساده تر بنماید و انجام محاسبات مربوط به حل معادلات غیرخطی را تا حد امکان کاهش دهند. با توجه عدم وجود روابط تحلیلی در زمینه تنظیم بهره کنترل کننده مرتبه مختلط، ابتدا ساختار جدید کنترل کننده pi مرتبه مختلط ( )، معرفی و روابط لازم جهت استخراج بهره های این کنترل کننده بر مبنای روش بهینه سازی migoخلاصه سازی شد. الگوریتم های پیشنهادی روی مدل غیرخطی پیل سوختی، به عنوان یک کاربرد عملی با هدف کاهش اثرات اغتشاشات ناگهانی بار و دستیابی به عملکرد مقاوم، مورد استفاده قرار گرفت.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

کنترل ازدحام در یک شبکه کامپیوتری، عبارت است از کنترل صف تشکیل شده از بسته های اطلاعاتی در بافر مسیریاب شبکه، به منظور کاهش از دست دادن اطلاعات و تاخیر به واسطه ی ایجاد صف و در عین حال افزایش میزان گذردهی بسته های اطلاعاتی. کنترل ازدحام در اینترنت، هنوز یک موضوع حیاتی است. حجم داده ای که در اینترنت رد و بدل می شود، به سرعت در حال افزایش است. علاوه بر آن، برای پشتیبانی از کاربری های جدید اینترنت مانند صوت بر روی ip و ویدیو بنا به تقاضا ، لزوم طراحی کنترلرهای ازدحام و الگوریتم های موثر مدیریت صف، مورد توجه قرار گرفته است. با این حال چنین طراحی، به دلیل افزایش روزافزون ترافیک در اینترنت، به عنوان طراحی مشکلی شناخته می شود. به این دلیل، اخیرا گرایش به روشهایی همچون کنترلر های منطق فازی به دلیل انعطاف پذیری بیشتر آنها در طراحی کنترلرهای ازدحام، افزایش یافته است. در این نوشتار الگوریتم مدیریت صف مبتنی بر منطق فازی، با نام fuzzy purple را ارائه خواهیم کرد و نشان خواهیم داد که این الگوریتم در مقایسه با روش های متعارف کنترل ازدحام مانند red و blue از کارایی بهتری برخوردار است.

در این پایان نامه ابتدا ضرورت بررسی و کنترل سیستمهای آشوبی با دینامیک کسری مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به اینکه اکثر سیستم های موجود در طبیعت با دینامیک کسری بوده و با تقریب، مرتبه ی آنها صحیح در نظر گرفته می شود نیاز به بررسی سیستمهای کسری به طور واضح احساس می گردد. سپس به مطالعه روشهای مختلف حل معادلات مرتبه کسری پرداخته شده و تمایزی بین این روشها ایجاد می گردد. در ادامه به بررسی پایداری سیستمهای مرتبه کسری پرداخته می شود. در بخش دیگر این پایان نامه مقدمات کلی در مورد اصل آشوب و چگونگی به وجود آمدن و کشف رفتار آشوبی سیستم ها بیان خواهد شد. در کار های پیشین امکان وجود آشوب در سیستم های کسری تنها با استفاده از روش عددی بررسی شده است. اما در این پایان نامه با استفاده مفاهیم پایداری به عنوان کار جدید محدوده آشوبی به دست آمده و با روش های عددی مقایسه شده است. پس از بررسی رفتار آشوبی مسئله کنترل این سیستم ها مطرح می گردد و در این زمینه از کنترل کننده های مد لغزشی مرتبه کسری ، کنترل کننده مشتقی با فیدبک کسری و کنترل کننده pid تطبیقی مرتبه صحیح وکسری استفاده می گردد. کنترل کننده مد لغزشی به عنوان کار جدید به منظور کنترل سیستم های آشوبی با دینامیک کسری پیشنهاد شده است.کنترل کننده پیشنهادی عمل همزمانسازی و کنترل را به سرعت انجام داده ولی نیازمند ورودی کنترلی نسبتا بالایی می باشد. این کنترل کننده در هنگام پیاده سازی عملی و در صورت بروز عدم قطعیت و اغتشاش مقاوم خواهد بود . در ادامه یک کنترل کننده مشتقی با فیدبک کسری برای کنترل سیستمهای آشوبی مرتبه صحیح مورد استفاده قرار گرفته که به دلیل سادگی ساختار کنترل کننده بسیار مورد توجه می باشد. این کنترل کننده بدون نیاز به جابجایی مکان قطبهای ناپایدار تنها با افزایش ناحیه پایداری، سیستم آشوبی مورد نظر را کنترل و پایدار می نماید. علی رغم مزیت های گفته شده، به عنوان کار جدید نشان داده خواهد شد که این کنترل کننده در هنگام پیاده سازی عملی در صورت بروز عدم قطعیت در پارامترهای آن، مقاوم نمی باشد. .دربحش نهایی یک کنترل کننده تطبیقی با مرتبه صحیح به منظور کنترل آشوب در سیستمهای با دینامیک کسری به عنوان کار جدید پیشنهاد شده و با تعمیم این کنترل کننده نوع کسری آن هم مورد بررسی قرار گرفته و روی چند سیستم پیاده سازی شده و نتایج با هم مقایسه گردیده است. با دقت در نتایج بدست آمده مشخص است که اگر چه هر دو نوع کنترل کننده صحیح و کسری pidتطبیقی به خوبی سیستم آشوبی مورد نظر را کنترل می کنند ولی با این حال کنترل کننده کسری تطبیقی به ورودی کنترلی کمتری نیاز دارد و خطای همزمانسازی در این حالت نیز به مراتب کمتر شده است. به عنوان تحقیق صحت عملکرد کنترل کننده ها، هر سه کنترل کننده پیشنهادی بر روی سیستم آشوبی جنسیو-تسی پیاده سازی شده اند.با توجه به سرعت پایدار سازی و خطای کم همزمانسازی، کنترل کننده مدلغزشی رفتار بهتری از خود نشان می دهد و از نظر ورودی کنترلی لازم جهت پایدارسازی سیستم آشوبی، کنترل کننده تطبیقی مرتبه کسری رفتار مناسب تر و معقول تری از خود نشان خواهد داد.در نتیجه با توجه به شرایط،خواسته ها و امکانات موجود می توان از هر سه کنترل کننده پیشنهادی استفاده مفید و بهینه نمود.