سیستم های هایبرید تصادفی، که متشکل از مودهای پیوسته و مودهای گسسته تصادفی مارکوف به صورت همزمان هستند، در مطالعات اخیر بسیار مورد توجه بوده اند. ماتریس نرخ احتمال انتقال به صورت آماری رفتار پرش سیستم از یک مود به مود دیگر را مشخص می کند و دسترسی کامل به این ماتریس کنترل سیستم را به مقدار زیادی ساده می کند. در حالی که در بیشتر کاربردهای عملی احتمال بدست آوردن کامل احتمال های انتقال مورد بحث می باشد. در این تحقیق، پس از معرفی سیستم های پرش مارکوف و مبانی ریاضی لازم، کنترل مود لغزشی سیستم های پرش مارکوف با ماتریس نرخ احتمال انتقال نیمه معلوم مورد مطالعه قرار گرفته است. سیستم مورد مطالعه پیوسته در زمان و به دو صورت بدون تأخیر و تأخیردار می باشد. در حالت دوم، تأخیر به دو صورت متغیر با زمان و متغیر با زمان وابسته به مود در نظر گرفته شده است. همچنین شرایط پایدار تصادفی دینامیک مود لغزشی به دو صورت مستقل از تأخیر و وابسته به تأخیر بدست آمده است. در مرحله بعد کنترل مود لغزشی سیستم های پرش مارکوف پیوسته در زمان همراه با عدم قطعیت غیرخطی با رویکرد سینگولار و سطح لغزش انتگرالی صورت گرفته است. پایداری تصادفی قابل قبول دینامیک مود لغزشی با رگولار، ضربه آزاد بودن و پایداری تصادفی سیستم سینگولار حاصل شده است. در مرحله بعد، با اصلاح مدل حداقل برگمن، تأثیر استرس بر روی سیستم قند خون به عنوان یک فرآیند مارکوف در نظر گرفته شده و مدل بدست آمده در قالب یک سیستم پرش مارکوف ارائه شده است. سپس با استفاده از سطح لغزشی خطی و رویکرد سینگولار کنترل مود لغزشی سیستم تنظیم قند خون بدست آمده، مورد مطالعه قرار گرفت. لازم به ذکر است، تمام قضایای بدست آمده بر پایه ناتساوی های ماتریسی خطی می باشد که این یکی از مزیت های مهم نتایج ارائه شده در این تحقیق می باشد. در پایان مثال های شبیه سازی مناسب برای تضمین کارایی و اعتبار قضایای ارائه شده آورده شده است.

نیاز به محیط زیستی پاک در کنار افزایش تقاضا برای انرژی مصرفی در جوامع بشری، باعث احساس نیاز به گسترش روز افزون استفاده از انرژی منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشید و باد شده است. در میان این نوع منابع تولید پراکنده استفاده مناسب از انرژی خورشیدی می تواند بین این افزایش تقاضا و تولید پاک تعادل ایجاد نماید. از آنجا که شبکه قدرت یک شبکه پویاست و با تاثیر پذیری از شرایط محیطی غیر قابل پیش بینی می باشد، اتصال منابع تولید پراکنده به آن توسط مبدل، نیاز به رسیدگی امنیتی و کنترل کیفیتی خواهد داشت. چرا که با رخداد هر نامتعادلی ولتاژ در شبکه، توان تزریقی این مبدل ها و در پی آن ولتاژ سمت dc مبدل دچار نوسانات شدید خواهد شد. در این پایان نامه هدف بهبود عملکرد کنترل جریان تزریقی اینورتر اتصال سلول خورشیدی به شبکه قدرت با هدف کنترل توان با استفاده از کنترل جریان تناسبی-رزونانسی پیشرفته می باشد، زمانی که خطایی در شبکه رخ داده و ولتاژ شبکه قدرت تحت تاثیر آن نامتعادل شده باشد. برای این منظور کنترل جریان تناسبی-رزونانسی پیشرفته با وظیفه ردیابی جریان مرجع، روش mppt پیشرفته برای دریافت بیشترین توان از pv و سیستم سنکرون ساز دقیق fll که سازگار با نامتعادلی ست، طراحی می شوند. در نهایت برای کنترل توان تزریقی به شبکه نامتعادل، چهار روش جهت تولید جریان مرجع مناسب برای ورودی کنترل جریان ارائه شده است. علاوه بر این روشی سه مرحله ای برای طراحی فیلتر lcl و همچنین روشی برای بدست آوردن بهره های حلقه کنترل جریان pi و pr مطرح شده است. در نهایت با شبیه سازی سیستم های متعارف و ارائه شده به صورت جداگانه در نرم افزار matlab/simulink® و مقایسه عملکرد آنها، روش ارائه شده، ارزیابی و صحت عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفته است.

رشد بی رویه استفاده از انرژی های فسیلی در دهه های گذشته باعث افزایش آلودگی های محیط زیست و کاهش ذخایر زیر زمینی شده است. برای مقابله با این مشکلات استفاده از انرژی های تجدیدی پذیر مورد توجه قرار گرفته است. در این میان انرژی خورشیدی به علت عدم تولید آلودگی های صوتی و زیست محیطی مورد مطالعه قرار دارد. مشکل استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان منبع الکتریسیته، پایین بودن بازده سلول های خورشیدی می باشد. در این پایان¬نامه، یک الگوریتم کنترلی برای دستیابی به بیشترین توان ممکن، در سیستم¬های خورشیدی که تحت سایه جزئی قرار می¬گیرند، ارائه گردیده است. این الگوریتم بدون نیاز به استفاده از روش¬های معمول که شامل اندازه گیری جریان اتصال کوتاه، ولتاژ مدار باز و استفاده از کلیدهای اضافی می¬باشد، به ردیابی توان بیشینه می¬پردازد. در مرحله ی ابتدایی، الگوریتم پیشنهادی بر اساس تابش¬های دریافت شده توسط پنل¬های خورشیدی، محدوده نقطه ی بیشینه توان را می¬یابد و سپس با استفاده از روش تغییرات و مشاهده، نقطه دقیق توان بیشینه را به دست می¬آورد. با استفاده از این الگوریتم هزینه¬های ناشی از استفاده از روش¬های معمول کاهش یافته و نقطه بیشینه توان با دقت و سرعت بالا در چرخه ابتدایی به دست می¬آید. جهت صحت سنجی الگوریتم پیشنهادی، در فصول انتهایی پایان نامه، شبیه سازی بر روی یک سیستم خورشیدی نمونه انجام شده و نتایج حکایت از کارآیی این الگوریتم در مقایسه با روش¬های معمول دارد.

از آنجایی که ایمنی سازه ها در برابر زلزله و نیروهای باد یکی از نگران های اصلی برای مهندسین در ساخت سازه های بلند می باشد، بنابراین بایستی توجه ویژه ای به حفاظت از این گونه ساختمان ها در برابر اثرات مخرب باد و زلزله داشت. یکی از روش های متداول جهت کاهش پاسخ های ناخوشایند تحت بارهای غیر منتظره زلزله و باد استفاده از میراگر جرمی فعال می باشد. یکی از الزامات طراحی ایمن سازه ها، پیش بینی رفتار آن ها در برابر تحریکات خارجی چون زمین لرزه است. این امر می تواند از طریق اندازه گیری پاسخ سازه به ازای تحریکات خارجی محقق شود. مسلماً در خصوص سازه های ساختمانی امکان سعی و خطا و انجام آزمایش بر روی سازه واقعی در شرایط واقعی وقوع زمین لرزه وجود ندارد. بنابراین، راه حل منطقی، شبیه سازی شرایط وقوع زمین لرزه برای سازه واقعی یا مدلی برگرفته از سازه اصلی است. البته اینکه پس از ساخت یک ساختمان در مقیاس واقعی به بررسی پاسخ آن در برابر ورودی هایی مانند باد یا زلزله پرداخته شود مستلزم هزینه های بالا است و مقرون به صرفه نیست. از این رو بهتر آن است که پیش از ساخت چنین سازه هایی یک مدل از آن ساخته شود و در سطح آزمایشگاهی به بررسی آن پرداخت. میز لرزه یکی از ابزارهای مفید و موثر در مطالعات مربوط به سازه های آزمایشگاهی می باشد. امروزه با ساختن میز های شبیه ساز زلزله مسئله کنترل سازه های آزمایشگاهی مورد توجه بسیاری از مهندسین کنترل قرار گرفته است. به همین منظور ابتدا یک مدل 10 طبقه واقعی در اجزا محدود مدل شده است، وسپس از طریق تکنیک کاهش مرتبه به مدل دو درجه قابل ساخت آزمایشگاهی تبدیل شده است. پس از ساخت مدل، طراحی و پیاده سازی کنترل کننده فعال بر روی سازه دو درجه مدل شده تحت تحریک بار لرزه ای شبیه سازی شده با میز لرزه انجام شده است. سیستم کنترل فعال بر روی طبقه دوم از سازه نصب شده است. در این تحقیق از تکنیک پردازش تصویر برای اندازه گیری جابجایی طبقات استفاده شده است. همچنین کنترل کننده های فازی ژنتیک و مد لغزشی برای کنترل جابجایی طبقه دوم از سازه طراحی و بر روی سازه پیاده سازی شده است. نتایج پیاده سازی نشان از عملکرد بهتر کنترل کننده مد لغزشی نسبت به کنترل کننده فازی ژنتیک دارد.

با توجه به گسترش روزافزون انرژی های نو از جمله انرژی باد نیاز به مطالعات و تحقیقات علمی و عملی بر روی توربین های بادی وجود دارد. وجود یک شبیه ساز توربین بادی در آزمایشگاه می تواند باعث افزایش بهره وری و راندمان تحقیقات و مطالعات گردد. مشکل اکثر شبیه سازها عدم تطابق شبیه ساز با مدل واقعی می باشد. شبیه ساز یک سیستم باید بیانگر مدل واقعی آن سیستم باشد و هرچه شبیه ساز و سیستم واقعی آن به یکدیگر نزدیک باشند آن شبیه ساز قوی تر ، کارآمدتر و قابل اطمینان تر است و به یک معادل (امولاتور) نزدیک تر می باشد. در راستای حل این مسئله، در این پژوهش یک شبیه ساز سخت افزاری که در برگیرنده ی مدل واقعی و دینامیکی باد و اثرات سایه ی برج و برش باد می باشد توسط یک نرم افزار کامپیوتری و موتور pmsm به عنوان توربین و یک ژنراتور القایی پیاده سازی شده است، بنحوی که نرم افزار کامپیوتر و موتور pmsm نقش توربین را دارد و نرم افزار اطلاعات سرعت باد و مشخصات توربین را دریافت می کند و سپس با استفاده از مدل توربین، بوسیله موتور pmsm یک گشتاور همانند گشتاور میل محور (شافت) توربین در مقیاس کوچکتر تولید می نماید که همان رفتار توربین را ایفا می کند.

استفاده از سیستم های ایمنی فعال در خودروهای سواری توانسته آمار تصادفات جاده ای را به طور قابل ملاحظه ای کاهش دهد. رشد سریع تکنولوژی در سال های اخیر در زمینه هایی نظیر الکترونیک ، پردازش سیگنال و ... پیشرفت این سیستم ها را به دنبال داشته است. در این میان می توان سیستم های کنترل پایداری را به عنوان یکی از موثرترین سیستم های ایمنی فعال قلمداد کرد که در شرایط ناپایداری به راننده در کنترل خودرو کمک می کند. در این پژوهش یک روش کنترلی جدید برای پایدارسازی خودرو پیشنهاد شده است. در روش پیشنهادی برای پیش بینی تمایل راننده از تخمین نرخ زاویه چرخشی مطلوب استفاده می شود و با دنبال کردن آن، خودرو به سمت پایداری سوق داده می-شود. ساختار روش کنترلی مورد نظر متشکل از دو حلقه می باشد؛ که در حلقه اول آن گشتاور چرخشی مورد نیاز برای پایدارسازی محاسبه می شود و حلقه دوم، گشتاور چرخشی محاسبه شده را از طریق سیستم ترمز گیری تفاضلی به خودرو اعمال می نماید. محاسبه گشتاور چرخشی مورد نظر با طراحی کنترل کننده مود لغزان بر اساس دو نوع مدل دینامیکی از خودرو محقق شده است . با طراحی دو کنترل کننده مود لغزان در حلقه اول، دو سیستم کنترلی برای پایدارسازی خودرو مورد ارزیابی قرار گرفته است. اولین سیستم بر اساس مدل غیرخطی هفت درجه آزادی پی ریزی شده است و در دومین سیستم کنترلی از مدل خطی دو درجه آزادی (مدل دوچرخه) استفاده شده است. حلقه دوم در هر دو سیستم کنترلی مشترک بوده و در طراحی آن یک کنترل کننده نظارتی به همراه جداول جستجو مدنظر قرار گرفته است. در پایان پژوهش با استفاده از روش نمونه سازی مجازی، عملکرد سیستم کنترلی طراحی شده تحت مانورهای استاندارد با شبیه سازی همزمان نرمافزارهای matlab و adams مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده عملکرد موفق هر دو سیستم کنترلی در بالا بردن سطح پایداری و خوش فرمانی خودرو با توجه به شرایط اصطکاک جاده ای متفاوت به خوبی اثبات می کند.

حوادث جاده ای از جمله مخاطراتی هستند که با تولید روز افزون خودروها و روانه شدن آنها در جامعه به جزء لاینفک جوامع انسانی تبدیل شده اند. طبق آمارهای رسیده از سازمان های بین المللی و مراجع داخلی، علل اصلی ایجاد مرگ و میر حوادث جاده ای را می¬توان خروج ناخواسته از خط دانست. با گسترش علم مکاترونیک در صنعت خودرو، نقش راننده در حرکت مستقیم در خودروهای امروزی تغییر کرده و بجای راننده، یک سیستم خبره که از چند واحد مکاترونیکی تشکیل شده است وظیفه کنترل خودرو را به عهده خواهد داشت. از جمله سیستم های مکاترونیکی که در این زمینه در خودرو ها توسعه یافته اند، سیستم نگهدارنده ی خط است. در پژوهش حاضر به منظور طراحی یک سیستم نگه دارنده خط در خودرو، در ابتدا مدل دینامیک عرضی خودرو با استفاده از قوانین حرکت سه بعدی به دست ¬آمده و در نرم¬افزار متلب شبیه¬سازی می¬شود. در مرحله طراحی کنترل¬کننده از روش کنترل مد لغزان ترمینال سریع بهره گرفته شد و این کنترل¬کننده در محیط سیمولینک متلب پیاده¬سازی شده¬است. در نهایت کنترل¬کننده مذکور با شبیه¬سازی همزمان و لینک نرم¬افزار متلب به آدامز بر روی یک نمونه مجازی در نرم¬افزار آدامز پیاده¬سازی می¬شود. عملکرد کنترل¬کننده جدید در مقایسه با یک کنترل¬کننده مد لغزان مرسوم و یک مدل راننده بررسی شده¬است. نتایج شبیه¬سازی عملکرد مقاوم کنترل¬کننده مد لغزان ترمینال سریع و همچنین سرعت عملکردی بالاتر این کنترل¬کننده در شرایط اغتشاش و عدم قطعیت در پارامتر جرم خودرو در مقایسه با دو کنترل¬کننده دیگر را نشان می¬دهند.

مقدمه: امروزه در راستای مقاوم¬سازی ساختارهای بلند مرتبه که لقب آسمان خراش گرفته¬اند در مقابل حوادثی همچون زلزله و بررسی رفتار آنها در برابر باد کارهای جدی صورت گرفته است. لذا به لحاظ اهمیت این موضوع که با جان انسان¬ها در ارتباط است به ویژه در ایران که بر روی کمربند زلزله¬ای قرار دارد طرح¬ها و راهکارهای مختلفی توسط دانشمندان بررسی شده است. یکی از این راه¬ها برای پیاده-سازی یک زلزله واقعی، طراحی میز لرزه در مقیاس آزمایشگاهی می¬باشد. با انجام این کار فرصتی در اختیار مهندسان عمران قرار می¬گیرد تا بتوانند پیش از ساخت سازه ¬های خود در مقیاس واقعی مدل مربوطه را ساخته و بر روی میز لرزه تحت یک زلزله قرار داده و به بررسی پاسخ¬ سازه بپردازند. میزهای لرزه بر اساس اندازه، درجات آزادی و نوع محرکه¬ی¬¬¬ به¬ کار رفته در آن¬ها طبقه¬بندی می¬شوند. اما چیزی که در همه این موارد مشترک است میزان انطباق جابجایی، سرعت و شتاب شبیه سازی شده با جابجایی، سرعت و شتاب زمین لرزه واقعی می باشد که برای رسیدن به این هدف از کنترل¬کننده استفاده می¬شود. بنا بر این شتاب یکی از مولفه¬های اصلی یک زلزله در حالت شبیه¬سازی می¬باشد و باید اندازه¬گیری دقیقی از آن داشته باشیم، تحقق این امر با شتاب¬سنج¬های mems که حساسیت بالایی به لرزش دارند و بسیار نویز پذیر هستند امکان پذیر نیست. در این پایان نامه با پیاده¬سازی فیلتر کالمن از نوع فیلتر کالمن غیرخطی تعمیم یافته و فیلتر کالمن غیرخطی بهینه و بهره¬گیری از فن¬آوری ترکیب سنسوری به وسیله الگوریتم¬های ترکیب اطلاعات سنسورها برای دستیابی به قابلیت اطمینان و دقت بیشتر در اندازه¬گیری¬ها در یک میز شبیه¬ساز زلزله پرداخته می¬شود. ساختار و عملکرد: برای این منظور ابتدا یک میز الکترومکانیکی شبیه¬ساز زلزله توسعه داده شده است. سیستم نیروی محرکه میز مذکور از یک موتور الکتریکی جریان متناوب سروو ¬به همراه ball-screw تشکیل شده است. برای کنترل موتور الکتریکی از یک سیستم محرکه الکتریکی استفاده شده است. همچنین ارتباط میز با مدار کنترلی از طریق یک کارت اخذ اطلاعات و یک میکروکنترلر می باشد. نتایج: عملکرد روش مذکور(استفاده از فیلتر کالمن در حلقه کنترلی) با آزمایش بر روی میز لرزه ارزیابی می¬شود. نتایج نشان می¬دهد که اندازه¬گیری شتاب تا مقدار قابل توجهی بهبود پیدا می¬کند.