تشخیص خطا مساله مهمی در حفظ عملکرد و امنیت یک فرآیند کنترل می باشد. روش های مختلفی برای تشخیص خطا در یک فرآیند وجود دارد. در این روشها علاوه بر مساله تشخیص خطا ، بحث مقاومت سیستم نسبت به نامعینی ها و اغتشاش نیز مهم خواهد بود . در نتیجه باید مصالحه مناسبی بین حساسیت سیستم به خطا و قوام سیستم وجود داشته باشد. هدف از انجام این پایان نامه بررسی و گسترش روشهایی است که به مساله تشخیص خطا درسیستم های دینامیکی با خطای مدلسازی و ورودی های نامعلوم می پردازد. یکی از روش های پیشنهادی بر اساس تبدیل مساله تشخیص خطای مقاوم به یک مساله استاندارد hبینهایت تطابق مدل می باشد. ابتدا یک مدل مرجع مناسب از لحاظ تشـــخیص خطــــای مقاوم انتخاب شده ســـپس یک فیلتر تشخــــیص خطـــــا بــــه صــورت یـک مــولــد مانده بر اســاس مینیمـــم ســازی نرم بینهایت اختـــلاف بین مدل مرجع و مولد واقعی مانده با استفـــاده از ابزار lmi طراحی می شود.

مسئله موقعیت یابی و نقشه یابی همزمان (slam) یکی از نیازهای ضروری برای ربات های متحرکی است که در محیط های ناشناخته حرکت می کنند. حل مسئله slam بر اساس فیلتر کالمن توسعه یافته (ekf-slam) یکی از قدیمی ترین و محبوبترین روشها است. با وجود این، ekf-slam از دو مشکل عمده رنج می برد:پیچیدگی محاسبات و تناظر داده. برای حل این مشکلات روش های حل مسئله slam مبتنی بر فیلتر های ذره ای مطرح شده اند. عمومی ترین و موثرترین روش بر این اساس، الگوریتم fastslam است. علی رغم موفقیت های این روش، کاربرد آن برای نقشه های استاتیک دارای مشکلاتی می باشد که مهمترین آنها عدم سازگاری و تباهیدگی است .سابقه پژوهشی کارهای انجام شده نشان می دهد که تاکنون موفقیت نسبی این روش به دلیل نوع سنسورهای بکاربرده شده و نوع محیط های کار شده بوده است که تحت همین شرایط هم روش مذبور ناسازگار است.در این رساله راه حل هایی برای بهبود حل slam مبتنی بر فیلتر ذره ای پیشنهاد شده است. برای بهینه سازی از ویژگی های مشترک فیلتر های ذره ای و الگوریتم های تکاملی و همچنین سابقهخوب الگوریتم های تکاملی و سیستم های هوشمند در حوزه فیلترینک استفاده شده است. روش های ارایه شده به دو دسته کلی تقسیم می شوند: بهینه سازی روش های موجود و تجدید نظر در ساختار فعلی حل مسئله slam مبتنی بر فیلتر ذره ای. در اولین دسته، بهبود الگوریتم با بهینه سازی نمونه برداری، نمونه برداری مجدد، تخمین موقعیت نشانه ها و سازگاری فیلترهای پارامتریک محقق شده است. با توجه به اینکه یکی از مشکلات عمده الگوریتم های fastslam مربوط به ساختار این الگوریتم ها است، در دومین دسته به حل مسئله slam مبتنی بر فیلتر ذره ای با دیدگاه متفاوت نگریسته شده و نحوه حل آن مورد تجدید نظر قرار گرفته است. برای این منظور ابتدا مسئله slam از دیدگاه موقعیت یابی مطالعه شده و سپس مسئله slam به یک مسئله بهینه سازی تبدیل شده است. روش های پیشنهاد شده با استفاده از محیط های شبیه سازی شده و همچنین داده های تست های واقعی ارزیابی شده است. نتایج نشان دهنده موثر بودن روش های پیشنهاد شده می باشند.

این پایان نامه به بررسی شناسایی وکنترل عملگر الکترومکانیکی چرخشی نوین که توسط نرم افزارmatlab شبیه سازی شده است، پرداخته است. در فصل اول، مقدمه ی کلی درباره ی عملگرهای الکترومکانیکی و فرایند پایان نامه توضیحاتی داده شده است. فصل دوم به معرفی بخش های مختلف یک عملگر الکترومکانیکی پرداخته است. در این فصل انواع سازوکارهای مختلف برای طراحی یک عملگر الکترومکانیکی توضیح داده شده است. در انتهای این فصل نیز به بررسی عملگر الکترومکانیکی شبیه سازی شده در simmechanics پرداخته و قسمت های مختلف شبیه سازی توضیح داده شده اند. در فصل سوم به منظور یافتن مدل ریاضی از سامانه، از روش های شناسایی جعبه سیاه استفاده شده است. در ادامه نیز مدل مرتبه اول با تاخیر بر روی این سامانه برازش شده است. فصل چهارم این پایان نامه به بررسی کنترل عملگر الکترومکانیکی به عنوان یک سامانه غیرخطی پرداخته است. در ابتدای این فصل روش های مختلف به کار رفته برای کنترل یک عملگر الکترومکانیکی به طور خلاصه بیان شده اند. ورودی این سامانه، ولتاژ تامینی موتور الکتریکی و خروجی آن زاویه ی بالک نصب شده بر خروجی عملگر الکترومکانیکی می باشد. از این سامانه در سطوح پروازی استفاده می شود. هدف از کنترل، ردیابی ورودی مرجع aprbs برای بالک در حضور اغتشاش ناشی از باد می باشد. در این فصل از روش های عصبی fel و dinc استفاده شده است. نتایج شبیه سازی مربوط به روش های هوشمند با روش های متداول کنترل صنعتی مبتنی بر مدل شناسایی شده،از جهت انرژی مصرفی و سایر شاخص های کنترلی مورد مقایسه قرار گرفته است.

در این متن سیستم تعلیق مغناطیسی با یک درجه آزادی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. سیستم تعلیق مغناطیسی در حالت کلی سیستمی ذاتا غیر خطی و ناپایدار بوده که به منظور طراحی کنترل کننده خطی pid ، آنرا حول نقطه تعادل خطی سازی نمودیم. با توجه به فواید سودمند حسابان کسری و بهره گیری آن در مدلسازی سیستم های دینامیکی ، طراحی کنترل کننده ها و حل مسائل علمی محققین که در سال های اخیر می توان حضور پر رنگ آن را در زمینه های مختلفی چون مهندسی، ریاضیات ، فیزیک و .... مشاهده نمود. تابع هزینه یی که در اینجا برای حل مساله بهینه سازی استفاده شد تابع هزینه انتگرالی مرتبه کسری می باشد. برای محاسبه این تابع هزینه از ایده فیلتر بازگشتی oustaloup استفاده گردید. نشان داده شد که تابع هزینه انتگرالی مرتبه کسری در مقایسه با تابع هزینه انتگرالی مرتبه صحیح ، بسیار کارآمدتر خواهد بود.