کنترل چندمنظوره سیستمهای آشفته تکین

دراین تحقیق رساله دکترا، طراحی کنترلگر چندمنظوره h2/h? با استفاده از فیدبک حالت برای سیستمهای آشفته تکین خطی تغییر ناپذیر با زمان موردنظر می باشد. دراین راستا یک مدل خطی تغییرناپذیر با زمان برای سیستم آشفته تکین درنظر گرفته می شود. در این تحقیق دو خط مشی متفاوت برای حل مساله طراحی کنترلگر چندمنظوره h2/h? با استفاده از فیدبک حالت مورد توجه قرار گرفته است. خط مشی اول بر این اساس است که سیستم آشفته تکین مورد بررسی بدون تجزیه شدن به دو زیر سیستم کند و تند مورد مطالعه قرار می گیرد. بعبارت دیگر برای حل مساله کنترل چندمنظوره، سیستم مرتبه کامل مبنای کار می باشد. با این کار مساله طراحی کنترلگر چندمنظوره h2/h? به حل تعدادی نامساوی ماتریسی تبدیل می گردد که البته به فرم نامساویهای ماتریسی خطی نمی باشد. سپس با تعریف یک لم جدید و استفاده از نتایج آن، این نامساویها به فرم نامساویهای ماتریسی خطی (linear matrix inequalities) تبدیل می گردد. نهایتا با ارائه یک الگوریتم جدید این نامساویها حل شده و با حل آنها کنترلگر مورد نظر بدست می آید. نتایج شبیه سازی مزایای استفاده از این روش را نشان می دهد. مهمترین مزیت روش پیشنهادی در رویکرد اول این است که روش پیشنهادی هم برای سیستمهای آشفته تکین به فرم استاندارد و هم برای سیستمهای به فرم غیر استاندارد قابل استفاده می باشد. در حالیکه روشهای مبتنی بر تجزیه سیستم به دو زیر سیستم تند و کند دارای این محدودیت می باشد که سیستم مورد بررسی حتما باید به فرم استاندارد باشد. در رویکرد دوم، ابتدا سیستم مورد بررسی به دو زیر سیستم کند و تند تجزیه می گردد. سپس با استفاده از روشهای موجود در طراحی کنترلگر چندمنظوره h2/h?و با انتخاب مناسب اهداف کنترلی ، به طراحی کنترلگر مناسب نرم ترکیبی h2/h? با استفاده از فیدبک حالت برای هرکدام از این زیر سیستمها می پردازیم. سپس با استفاده از ساختار کنترلی مبتنی بر کلید زنی و استفاده از یک سرپرست کلیدزنی فازی، سیگنال کنترل اصلی از ترکیب دو سیگنال کنترل مربوط به زیر سیستم کند و زیر سیستم تند بدست می آید. مبنای کلیدزنی بر این اساس است که در حالت گذرا با توجه به ماهیت زیر سیستم تند، از کنترلگر مربوط به زیرسیستم تند استفاده می گردد و در حالت ماندگار از کنترلگر مربوط به زیرسیستم کند استفاده می گردد. همچنین در حالت گذر از حالت گذرا به حالت ماندگار نیز سیگنال کنترل ترکیب وزندار سیگنالهای کنترل مربوط به زیر سیستمهای کند و تند می باشد و سرپرست کلید زنی این وزن را در هر لحظه بصورت روی خط تعیین و اعمال می نماید. در پایان شرایط لازم و کافی برای اثبات پایداری سیستم حلقه بسته با استفاده از کنترلگر طراحی شده مبتنی بر کلید زنی نیز بدست خواهد آمد و روش پیشنهادی برروی چند سیستم شبیه سازی شده و نتایج بدست آمده مورد تحلیل و بررسی قرار خواهد گرفت. نتایج شبیه سازی بهبود قابل ملاحظه در عملکرد سیستم حلقه بسته را نشان می دهد.