محاسبه احتمال شکست در طراحی کنترلرهای مقاوم با استفاده از قواعد فازی

در این پایان نامه طراحی بهینه ای چند هدفی کنترلرهای مقاوم برای سیستم هایی با پارامترهای نامعین احتمالاتی مد نظر می باشد. برای بهینه سازی چند هدفی الگوریتم muga پیشنهاد شده است و از آن برای بهینه سازی چند هدفی چندین مورد مطالعاتی شامل سیستم دو جرم-فنر و سیستم مرتبه اول با تاخیر زمانی استفاده شده است. توابع هدف انتخابی از دیدگاه طراحی بر اساس قابلیت اطمینان (احتمال شکست توابع هدف) همانند احتمال شکست پاسخ زمانی، احتمال شکست زمان نشست، درجه پایداری و . . . میباشند. در همه موارد منحنی های پارتو که شامل نقاط بهینه غیر برتر است ارایه می شوند و نقطه مصالحه طراحی پیشنهاد می گردد. مقایسه نتایج، برتری قابل توجهی را نسبت به تحقیقات قبلی در این زمینه نشان می دهد. به طور کلی در طراحی کنترلرهای مقاوم برای سیستمهای دارای پارامترهای نامعین احتمالاتی، از دو دیدگاه طراحی مقاوم (rdo) و طراحی براساس قابلیت اطمینان (rbdo) استفاده میشود. در طراحی براساس قابلیت اطمینان احتمال شکست کنترلر نسبت به بعضی قیود طراحی(توابع حالت حدی) محاسبه میشود. محاسبه احتمال شکست به روش تحلیلی به دلیل پیچیدگی ساختار سیستم های کنترلی غالباً غیرممکن است. بنابراین روشهای تقریبی مختلفی نظیر مونت کارلو، form، sorm و . . . برای محاسبه احتمال شکست مورد استفاده قرار میگیرد. روش های form و sorm دارای سرعت بالاتر و دقت کمتر در محاسبه احتمال شکست میباشند، در حالیکه روش مونتکارلو دارای زمان اجرای بسیار بالا و دقت بهتری است. در این پایان نامه برای اولین بار از سیستم فازی مبتنی بر قاعده (frs) به جای مقادیر آستانه ای ثابت (ctv) و مقادیر آستانه ای فازی (ftv) برای محاسبه احتمال شکست توابع هدف در فضای نامعین احتمالاتی استفاده شده است .استفاده از سیستم فازی مبتنی بر قاعده علاوه بر حذف مشکلات مقادیر آستانهای ثابت، منجر به ارایه پاسخهای مقاومتر و پوشش بازه گستردهای از مقادیر آستانهای ثابت میشوند. همچنین در هر دو روش ctv و ftv ، طراح ملزم به تعریف یک تابع حالت حدی در فضای شکست توابع هدف می باشد. در روش frs این الزام و محدودیت از میان رفته و احتمال شکست توابع هدف مستقیماً توسط سیستم فازی محاسبه می شود.