مواجه شدن با عدم قطعیت مدل در بسیاری از سیتم ها منجر به کاهش کیفیت تعقیب در آن سیستم می شود یکی از روشهای کنترلی که قادر به مواجه با این عدم قطعیت می باشد روش کنترل پیش بینی می باشد در این راستا کنترل پیش بین برای سیستم های خطی تکامل خوبی داشته است. بسیاری سیستم های ذاتا غیر خطی بوه و مدلهای خطی قادر به بیان کامل ویژگی های سیستم غیر خطی نمی باشند لذا استفاده از مدلهای غیر خطی شده است (1) اما این روشها دارای ممعایبی نیز می باشند یکی از این معایب و مهمترین آنها نیز تحمل حجم محاسباتی سنگین می باشد که خود دو مشکل را در پیاده سازی کنترل پیش بینی غیر خطی به همراه دارد یکی تاخیر محاسباتی است که قابل اجتناب نمی باشد و دیگری مشکل مساله مقدار بهینه کلی است که دست یافتن به آن در این روشها تضمین نمی شود این مسالیه اعمال این شوه به سیستم های نسبتا سریع نظیر سیستمهای رباتیک را مشکل زا می کند. در حل روی خط مسیله کنترل بهینه سازی پویا بسیار مورد استفاده است اما نیاز محاسباتی بالای این روش منجر به محدود شدن فرکانس به روز شدن بهینه سازی می شود لذا روشهای مبتنی بر این شیوه های بهینه سازی مطلوب نمی باشند برای غلبه بر مشکل مدت زمان لازم برای بهینه سازی در nmpc برای سیستم های غیر خطی سریع روشهای زیادی موجود نیست تحقیاتی که در این زمینه صورت گرفته بیشتر مبتی بر استفاده از روش بهینه سازی نیوتنی است که یک iteration از این روش استفاده می شود و پاسخ های بهینه محلی مورد استفاده قرار می گیرد (2) در مسایل پیچیده قابلیت اطمینان پاسخهای این نوع بهینه ساز بسیار پایین بودوه و پاسخها کاملا وابسته به شرایط اولیه می باشد همچنیندر بعضی سیستم ها پاسخ حاصل از بهینه ساز محلی قابل اعمال نیست. در این پایان نامه روشی برای حل سریع تر مساله بهینه سازی کلی در سیستم های غیر خطی که ورودی آنها مفید می باشد ارایه می شود که برخلاف شیوه های موجود که سعی در استفاده از روشهای بهینه سازی سریع تر می کنند (این امر محدود شدن به نقاط بیهنه محلی را نیز افزایش می دهد ) روش پیشنهادی در این پایان نامه از روشهای بهینه سازی کلی استفاده می کند الته در حل مساله بهینه فرض می کنیم که پاسخ قابل اعمال برای مساله وجود دارد ما به دنبال این پاسخ هستمیم.در این جا یک الگوریتم کنترل پیش بین غیر خطی بر مبنای استفاده از روش بهینه سازی بهینه کلی پیشنهاد شده است الگوریتم بهینه سازی دارای دو مرحله می باشد مرحله اول بهینه سازی کلی با استفاده از روشهای جستجو و مرحله دوم بهینه سازی محلی بر مبنای روش گرادیان در حول و حوش پاسخ هایی که بهینه ساز کلی یافته است. نتایج شبیه سازی کامپیوتری نشان دهند کاهش بار محاسباتی و افزایش یسرعت محاسبات نسبت به روشهای متداول می باشد

در این پایان نامه مسیله محاسبه نرخ صریح ارسال (er) -به منظور جلوگیری از بروز ازدحام و کنترل مناسب ترافیک ارسال داده- توسط سوییچی که در شبکه مُد انتقال غیرهمزمان (atm) سرویس نرخ بیت قابل دسترس (abr) ارایه می دهد، مورد بحث و بـررسی قرار گرفته است. مبدأ ارسال داده، سوییچ atm، مسیرهای رفت و برگشت بگونه ای مدل شده اند که عدم قطعیت های مربوط به تأخیرهای متغیر با زمان را شامل شوند. طراحی کنترلر تخصیص er برای شبکه atm انجام شده و الگوریتم مناسبی برای بررسی پایداری اینگونه سیستمها ارایه شده است. کنترلر تخصیص er با در نظر گرفتن این اهداف طراحی شده است که اولاً ساده باشد، یعنی تعداد عملیات ریاضی لازم برای محاسبه آن حداقل باشد. ثانیاً مقیاس پذیر باشد، یعنی با افزایش تعداد مدارهای مجازی (vc) تعداد محاسبات ریاضی لازم مانند محاسبات مربوط به صف، افزایش نیابد. ثالثاً باید پایدار باشد، یعنی نرخ ارسال کاربران و طول صف موجود در شبکه بطور منصفانه محاسبه و تنظیم شده و شبکه به نقطه کار پایدار مجانبی برسد بگونه ای که طول صف به اندازه مطلوب رسیده و برروی مقدار مشخصی ثابت بماند. نهایتاً عملکرد الگوریتم های ارایه شده با استفاده از شبیه سازی برای حالت تک منبع و چند-منبع مورد ارزیابی قرار گرفته است.

تحلیل و کنترل سیستمهای تاخیری یکی از مهمترین زمینه های تحقیقاتی در علم کنترل می باشد فرآیندهای شیمیایی، بیولوژیکی، اقتصادی، مکانیکی، رشد جمعیت و ... از نمونه های بارز این سیستمها بوده بطوریکه عملا می توان گفت که تاخیر به عنوان جز جداناپذیر اینگونه سیستمها می باشد و در نتیجه در دو دهه اخیر محققان را بر آن داشته است که برای تحلیل و کنترل سیستمهای تاخیر زمانی اهمیت بیشتری قایل شوند فرم نمایش معادلات دینامیکی اینگونه سیستمها در فضای حالت همانند سیستمهای معمولی بدون تاخیر است با این تفاوت که علاوه بر وجود متغیر حالت در زمان فعلی، متغیرهای حالت در زمان گذشته نیز وجود دارد. که در نتیجه به کلاس جدیدی از معادلات، به نام معادلات دیفرانسیلی-دیفرنس منجر می شود این نوع معادلات دارای ابعاد نامتناهی می باشند و نیز بجای شرایط اولیه، یک تابع اولیه نیاز می باشد. یکی از مسائل مهم در سیستمهای تاخیر زمانی، تحلیل پایداری و کنترل اینگونه سیستمها می باشد. برخلاف سیستمهای معمولی در این سیستمها دو نوع تحلیل پایداری به نامهای پایداری مستقل از تاخیر و پایداری وابسته به تاخیر وجود دارد که نوع دوم پایداری نسبت به نوع اول پیچیده تر می باشد یکی از ابزارهای مهم در تحلیل پایداری اینگونه سیستمها، استفاده از روش لیاپانوف است که دو روش توابع lyapunov-razumikhin و تابعی های lyapunov-krasovskii مرسومترین آنهاست از آنجا که هدف پاسخ مطلوب اینگونه سیستمهاست کنترل جمله آن پایدارسازی آنها نقش بسیار پراهمیتی را در مطالعه اینگونه سیستمها جلوه گری می کند. تحقیقات صورت گرفته در زمینه پایداری و کنترل سیستمهای تاخیر زمانی بیشتر در مورد سیستمهای تاخیر زمانی غیرمتغیر با زمان بوده و فقط تعداد اندکی از مقالات، پایداری و پایداری سازی و کنترل سیستمهای تاخیر زمانی متغیر با زمان را شامل می شوند. در این پایان نامه، سیستمهای متغیر با زمان خطی با تاخیر متغیر با زمان در نظر گرفته می شود آنالیز پایداری مستقل از تاخیر در حالت سیستم با تاخیر متغیر با زمان انجام می شود. یک کنترل کننده جدید برای پایدارسازی این سیستم ارائه می گردد یک رویتگر جدید برای سیستم ارائه می گردد یک کنترل کننده جدید برای پایدارسازی براساس رویتگر ارائه می گردد یک کنترل کننده جدید برای تعقیب یک مسیر مطلوب در حالت خاص از سیستم ارائه می گردد کنترل مود لغزشی برای یک حالت خاص این سیستم انجام می گردد سیستم رویتگر و تمامی کنترل کننده هایارائه شده در این پایان نامه توسط مولف ارائه می شود و کار مشابه به نظر نویسنده نوسیده است کارهای ارائه شده توسط مولف با ستاره در متن پایان نامه مشخص می گردند.