این پایان نامه در مورد طراحی کنترل کننده برای سیستم هواپیمای بدون سرنشین می باشد. عدم قطعیت ها را در دو مرحله به صورت عدم قطعیت های پارامتری و غیرپارامتری در سیستم منظور می کنیم. در ابتدا تغییرات پارامترهای مدل به عنوان منبع و عامل عدم قطعیت در نظر گرفته می شود و از آنجا که این تغییرات را می توان به نحوی در پارامترهای فضای حالت (a,b,c,d) نمایش داد، عدم قطعیت باساختار خواهد بود. سپس عدم قطعیت های غیرپارامتری که از دینامیک های مدل نشده و نویز محرکه ها و سنسورها، خطاهای مدل سازی ناشی شده و عدم قطعیت های بدون ساختار خوانده می شوند لحاظ می گردند. دو نوع کنترل کننده مقاوم و در هر دو حالت فوق برای سیستم هواپیمای بدون سرنشین طراحی می شود و در هر مرحله نتایج تحلیل فرکانسی با یکدیگر مقایسه می شود

این پایان نامه درمورد طراحی کنترل کننده و برای سیستم ربات دو بازو می باشد. ابتدا در مورد کنترل سیستم های چند متغیره بحث می شود. بحث سیستم های چند متغیره در مورد مصالحه بین ماتریس حساسیت و حساسیت مکمل، مقادیر تکین و نامعینی می باشد. سپس با بدست آوردن مدل سیستم ربات دو بازو و معرفی کنترل کننده های چند متغیره مقاوم و، طراحی دو کنترل کننده مزبور را بر روی سیستم ربات دو بازو انجام می دهیم. سپس کنترل کننده مقاوم مود لغزشی را معرفی می کنیم. این کنترل کننده را برای سیستم ربات دو بازو طراحی می کنیم و در انتها کنترل کننده مقاوم و با کنترل کننده مقاوم مود لغزشی مقایسه می گردد. سیستم ربات دو بازو دارای چهار متغیر حالت و دو ورودی و دو خروجی می باشد. اهداف این پایان نامه شامل پایدارسازی و مقاوم سازی عملکرد سیستم کنترل شده می باشد. با ورود نامعینی به سیستم، پایداری و عملکرد آن مورد بررسی قرار می گیرد

در سالهای اخیر با پیشرفت خیره کننده سیستم های کامپیوتری و در نتیجه معمولتر شدن سیستمهای دیجیتال, کنترل کننده های دیجیتال نیز با توجه به قابلیت هایشان یعنی طراحی ساده تر و کاربردی تر, ارتباط سهل و آسان با سیستم های کامپیوتری و برنامه ریزی راحتتر و قابلیت تغییر آسان کنترل کننده, کاربرد وسیعی در زمینه های مختلف یافته اند, در صنایع هوا فضا , سنایع موشکی, اتوماسیون های صنعتی و غیره. یکی از این زمینه ها سیستم های قدرت می باشد. در این تحقیق یک سیستم قدرت با مدل هفرون فیلیپ شبیه سازی و متصل به بار در نظر گرفته شده و بعد ازبررسی تاثیرات نا مطلوب بار بر روی آن تلاش شده است تا با کمک گرفتن از یک کنترل کننده و روشهای گوناگون کنترل دیجیتال این تاثیرات بر طرف گشته و پایداری مناسبی جهت ژنراتور ایجاد گردد که در این زمینه از ولتاژ تحریک و گاورنر (جهت کنترل فرکانس) ود برده ایم و با توجه به تعداد متغیرهای ورودی و خروجی از سیستم های کنترل دیجیتال چند متغیره استفاده کرده ایم تا ولتاژ خروجی و فرکانس ژنراتور را کنترل کنیم. تمامی سیستم ها در نرم افزار مطلب matlab شبیه سازی شده و نتایج بر اساس آنها در نمودار ها رسم گردیده و نحوه دیجیتال کردن سیستم و روابط مربوطه نیز در این نرم افزار قد شده است.

هر سیستم فیزیکی نیاز به یک کنترل کننده دارد، زیرا سیستم های فیزیکی در بیشتر موارد خاصیت پایداری و ردیابی خوبی از خود نشان نمی دهد. به همین دلیل باید یک کنترل کننده یا یک جبران ساز مناسب برای سیستم فیزیکی طراحی شود تا سیستم پایدار باشد و در عین حال ورودی را ردیابی نماید. پرفسور هورویتز در اوایل دهه 1960، تئوری بازحورد کمی را جهت کنترل سیستم ها، توسعه داد. از آن زمان تلاشهای بسیاری برای گسترش قابلیت های روش qft انجام گردیده است. این روش بر پایه حوزه فرکانس برای طراحی یک سیستم کنترل برای دستگاه های خطی و غیر خطی بنا گردیده است. سیستم کشتی نیز به نوبه خود می تواند دارای یک کنترل کننده برای پایداری و ردیابی باشد. هدف اصلی، هدایت و کنترل سکان کشتی در مانورهایی است که منجر به تغییر مسیر حرکت کشتی یا حفظ مسیر حرکت کشتی و در نهایت، می تواند منجر به بهبود عملکرد و صرفه جویی در مصرف سوخت گردد. مدل در نظر گرفته شده در این پایان نامه مدل خطی nomoto می باشد. برای این منظور ، ابتدا یک مدل قراردادی، برای هدایتگر ، فرض گردیده است . برای این سیستم، ابتدا، ناحیه عدم قطعیت کشتی، ویژگیها و مشخصات در ایجاد پایداری و ردیابی مقاوم، حذف اغتشاش مورد بحث قرار گرفته است. در ادامه نتایج هدایتگر تغییر مسیر، طراحی پیش فیلتر و همچنین هدایتگر حفظ مسیر حرکت کشتی ارائه گردیده است. در انتها، این کنترل کننده ها در حوزه z طراحی شده و با pid دیجیتال نیز مقایسه گردیده است. کلمات کلیدی: کنترل کشتی ، تئوری بازخورد کمی ، کنترل کننده در حوزه z، مدل خطی nomoto ، pid دیجیتال

تعلیق مغناطیسی روشی است که به وسیله آن می توان اشیا را بدون هیچ گونه نگهدارنده ای درون میدان مغناطیسی معلق نگه داشت. از جمله مزایای این سیستم ها می توان به عدم هرگونه تماس مکانیکی، آلودگی صوتی پایین و توانایی عملکرد در محیط های خلا اشاره کرد. این سیستم ها اهمیت زیادی در کاربردهای مهندسی از قبیل قطارهای مسافربری فوق سریع، جابجایی کالاها و تجهیزات بدون تماس، از بین بردن لرزش ماشین های حساس و مدل تعلیق تونل های باد دارند. این سیستم ها کاملا غیر خطی و به طور طبیعی ناپایدارند، بنابراین وجود یک کنترل کننده با عملکرد مناسب برای تنظیم فاصله جسم معلق بسیار مهم می باشد. در این پایان نامه سیستم تعلیق قطار مغناطیسی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. ابتدا مدل سیستم تعلیق معرفی می شود. سپس این مدل را به فرم همراه یا متعارفی کنترل پذیری تبدیل خواهیم کرد. عدم قطعیت مورد بحث بر روی سیستم تعلیق، جرم قطار می باشد که در هنگام پیاده و سوار کردن بارهای سنگین و یا مسافرین متغیر خواهد بود. کنترل کننده فازی امپدانس، جهت تنظیم فاصله قطار با ریل به کار رفته است. کنترل امپدانس یک روش کنترل نیرو-موقعیت بوده که هدف آن تعیین دقیق موقعیت و تعیین دقیق نیرو نیست، بلکه هدف آن تنظیم رابطه دینامیکی بین حرکت و نیرو است. در حقیقت قانون امپدانس تعیین کننده مسیر مطلوب تغییر مکان عمودی قطار با توجه به اغتشاش ناشی از تغییرات جرم می باشد. کنترل کننده موقعیت فازی نیز موجبات ردگیری مسیر تعیین شده توسط قانون امپدانس را فراهم می آورد. سپس یک کنترل کننده مود لغزشی به صورت جداگانه بر روی سیستم تعلیق پیاده شده است. در نهایت سیستم تعلیق با هر یک از کنترل کننده های فازی امپدانس و مود لغزشی شبیه سازی گردیده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد پاسخ سیستم به کنترل کننده فازی امپدانس خطای حالت دائم بسیار کمتری در مقایسه با پاسخ کنترل کننده مود لغزشی داراست. اما کنترل کننده مود لغزشی زمان نشست کمتری را موجب می شود. بنابراین با توجه به کاربرد سیستم تعلیق مغناطیسی و میزان اهمیت پارامترهای مختلف سیستم مورد نظر (میزان خطای حالت ماندگار و زمان نشست)، می توان کنترل کننده مطلوب برای هر سیستم را انتخاب کرد.

امروزه امنیت و اطمینان از ویژگی های حیاتی سیستم های الکتریکی مورد استفاده در شرایط پر خطر از قبیل هواپیماها، تاسیسات هسته ای، کشتی ها و زیر دریایی ها می باشد . هدف از کنترل تحمل پذیر خطا اطمینان از ادامه کار صحیح سیستم حتی بعد از وقوع خطا می باشد که این امر باعث افزایش امنیت سیستم می شود. بنابراینftc باید خطا را تشخیص داده و اثر آن را تا حد قابل قبولی کاهش دهد. برای شناخت خطا و جلوگیری از وقوع حادثه هزینه های بسیاری صرف شده است و دلیل آن خسارت هایی است که وقوع خطا در سیستم ها ایجاد می کند که این خسارت ها در بعضی مواقع قابل جبران نیستند . تحقیقات پیرامون تشخیص خطا از آغاز دهه ی هفتاد میلادی رشد نمود. قوام و عملکرد سیستم به دقت اندازه گیری ها بستگی دارد و همین امر موجب جلب توجه برخی محققین به مساله ی خطای حسگر شده است . تحقیقات انجام شده آشکارا تاثیر کیفیت اندازه گیری حسگرها را در عملکرد سیستم نشان می دهند ، زیرا اطلاعات حسگرها پیوسته برای کنترل حلقه بسته سیستم مورد نیاز می باشند. پیشرفت تکنولوژی موجب شده است که حسگرها نسبت به منابع اغتشاش خارجی حساسیت کمتری داشته باشند. اما خطای اندازه گیری می تواند به سبب خرابی حسگر، قطعی یا اتصال بد «بخصوص در کاربرد های مخابراتی » و مدارات خارجی از قبیل آفست رخ دهد. تمامی این خطاها به عنوان خطای حسگر در نظر گرفته می شود. مساله ی تشخیص و جداسازی خطای حسگر در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج شبیه سازی ها توانایی روش پیشنهادی را به خوبی نشان می دهد.

همچنان که سیستم های کنترل پیچیده تر می شوند، اطمینان پذیری و امنیت عملکردشان از اهمیت بیشتری برخوردار می گردد. از آنجا که هیچ سیستمی در عمل نمی تواند تحت تغییرات محیطی گوناگون در تمام مدت بی نقص عمل کند، ضروری است که قادر باشیم خطاهای محتمل در یک سیستم را در سریع ترین زمان ممکن آشکارسازی کنیم.. ما در این پایان نامه، مسأله ی تشخیص و جداسازی خطای مبتنی بر رویتگر برای سیستم های دینامیکی خطی تغییر ناپذیر با زمان را با تکیه بر مقاوم بودن مطالعه می کنیم. پس از ارائه ی برخی تعاریف ، مسأله ی تشخیص خطای مبتنی بر مدل به همراه خلاصه ای از روش های مختلف در تولید باقیمانده -های مقاوم تشخیص خطا معرفی خواهد شد. سه ساختار رویتگر معرفی و تشخیص خطای مبتنی بر ساختارهای مختلف رویتگر مطالعه و مسأله ی مقاوم بودن در ارتباط با تشخیص خطا مطرح می شود. در این پایان نامه ما یک روش تشخیص و جداسازی خطای مقاوم سنسور را برای مدل خطی سازی شده ی زیردریایی بدون سرنشین با استفاده از رویتگرهای ورودی نامعلوم ارائه می کنیم. در راستای انجام یک نوآوری در این زمینه، یک روش هوشمند در طراحی رویتگر ورودی نامعلوم با استفاده از الگوریتم بهینه سازی پرندگان معرفی می کنیم. نتایج شبیه سازی برای نمایش موثر بودن روش بهینه ی ارائه شده در تشخیص خطای مقاوم ارائه می شود.

هدف از این رساله ارایه راهکاری جدید جهت جلوگیری از سرجهای کاذب در کمپرسورهای گاز شبکه انتقال گاز طبیعی می باشد. این راهکار نوین براساس روشهای تشخیص عیب مبتنی بر داده و مدل می باشد و سیستم طراحی شده با استفاده از ایده حسگرهای مجازی به جبران عیب حسگرها می پردازد که ایده مذکور در دسته سیستم های کنترل تحمل پذیر عیب فعال طبقه بندی می شود. در این راستا برای ارایه روشهای تشخیص عیب مبتنی بر داده از شبکه های عصبی معمولی، شبکه های عصبی دینامیکی مقاوم مبتنی بر مد لغزشی و رگرسیون بردارهای پشتیبان استفاده گردیده است. و در روش تشخیص عیب مبتنی بر مدل، از رهیافت جبری استفاده می شود. این رهیافت مبتنی بر مفاهیم هندسه محاسباتی و ابزارهای ریاضی محض مانند پایه های گروبنر، تئوریهای بوخبرگر و حذف می باشد. در نهایت با شبیه سازی های نرم افزاری نشان داده می شود که چگونه روشهای تشخیص عیب و کنترل تحمل پذیر عیب مذکور می تواند کارایی لازم و موثر در راستای جلوگیری از وقوع سرجهای کاذب در کمپرسور گاز ایفا نمایند. لازم به توضیح است که مدل استفاده شده برای طراحی سیستم های تشخیص عیب و کنترل تحمل پذیر عیب در کمپرسور گاز، مدل غیر خطی مور-گریتزر است.

جوامع مدرن امروزی وابستگی شدیدی به سیستم های صنعتی و تکنولوژی روز دارند، که احتمال وقوع خطا در این سیستم ها و ایجاد خسارات جانی و مالی وجود دارد. خطای عملگر سبب کاهش عملکرد سیستم کنترل شده و در بعضی مواقع از کار افتادگی کامل سیستم را به همراه دارد. خطای حسگر سبب نشان ندادن مقدار واقعی فرآیند و دور کردن سیستم از نقطه ی کار خود می شود. در این میان موضوع مربوط به ایمنی، بهره وری و بهره برداری اقتصادی از سیستم ها و تجهیزات صنعتی از اهمیت ویژهای برخوردار هستند. از اینرو، تشخیص خطا و ایزوله کردن آن در سیستم های بکار رفته در صنعت، امری اجتناب ناپذیر می باشد. در این پایان نامه به تفضیل درباره ی خطا و انواع آن می پردازیم، و تاریخچه ای مختصر از نظریه ها و تئوری هایی که توسط محققین مختلف در این زمینه ارائه شده، مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. سپس به شرح کامل مزیت ها و پیشرفت هایی که تاکنون در استفاده از طراحی رویتگر مود لغزشی در شناسایی و تخمین خطایی که در حسگر های سیستم کنترل رخ می دهد، می پردازیم. در ادامه دو روش رویتگر مود لغزشی و رویتگر مود لغزشی مبتنی بر منطق فازی را برای تشخیص و تخمین خطای حسگر در سیستم پاندول معکوس، بکار می بریم و با شبیه سازی های انجام شده قدرت و کیفیت دو روش مذکور را در شناسایی و بازسازی خطای حسگر نشان می دهیم.

این پایان نامه به طراحی کنترل فازی فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی در پناه گاز محافظ می پردازد.اهمیت این تحقیق به دلیل کاربرد روز افزون این جوشکاری به هر دو صورت دستی و رباتیک در تولید صنعتی می باشد.در این پایان نامه کنترل فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی در پناه گاز محافظ به شیوه دستی با نگاهی نو به کاربرد کنترل فازی در فرآیند های صنعتی برای بالا بردن سطح کیفیت جوش و سهولت انجام کار توسط فرد جوشکار ارائه می شود. کیفیت جوشکاری به شدت تحت تأثیر عدم قطعیت ها قرار می گیرد که مهمترین آنها لرزش دست جوشکار است. بنابراین در کنترل کننده های فازی عدم قطعیت ها اهمیت زیادی برای کنترل فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی ندارد زیرا در کنترل فازی لازم به دانستن مدل ریاضی فرآیند و اغتشاشات وارد به فرآیند نیست که این مسئله بعد از پایداری و مقاوم بودن از خصوصیات مهم این کنترل کننده ها می باشد.در سیستم کنترل به اندازه گیری متغیر طول قوس توجه شده است و از منبع توان بر مبنای اینورتر با استفاده از تکنیک مدولاسیون پهنای پالس برای تولید ولتاژ در ماشین جوشکاری استفاده می شود که شبیه سازی آن در محیط matlab با کنترل صنعتی مبدل ac/dc الکترونیک صنعتی انجام شده است. نوآوری این پایان نامه بهره گیری از روش کنترل فازی برای تثبیت طول قوس و در نتیجه بهبودی کیفیت جوش در فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی صنعتی می باشد که مراحل طراحی و شبیه سازی در آن ارائه شده است. در شبیه سازی سعی بر این است تا با درنظر گرفتن شرایط نسبتاً عملی در یک جوشکاری دستی، به خصوص حضور دینامیک منبع توان در ماشین جوشکاری، کنترل مناسبی بر روی فرآیند انجام شود و نتایج شبیه سازی عملکرد مناسب سیستم کنترل فازی در تثبیت طول قوس را نشان می دهد.