سیستم های کنترل فازی به خاطر ایجاد یک چهارچوب کلی و درعین حال سیستماتیک برای پرداختن به مسئله کنترل سیستم های غیرخطی در کاربردهای مختلف، توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است؛ به طوری که استراتژی منطق فازی را به یکی از محبوب ترین ابزار های موجود برای مدل سازی و کنترل سیستم های غیرخطی با دینامیک های پیچیده تبدیل کرده است. با این وجود، استفاده از مدل فازی به جای سیستم اصلی تحت مطالعه می تواند برخی نگرانی ها را در زمینه مسئله عدم تطابق کامل بین دو سیستم ایجاد کند چراکه تمام عملیات طراحی کنترل کننده و آنالیز پایداری سیستم حلقه بسته براساس مدل فازی پیشنهادی اجرا و پیاده سازی خواهد شد. بنابراین هنوز به کار و تحقیق بیشتر روی سیستم های کنترل مبتنی بر مدل فازی، طراحی کنترل کننده فازی متناظر و آنالیز پایداری سیستم کنترلی نهایی احساس نیاز می شود. تمرکز اصلی در این رساله بر روی سیستم های غیرخطی ای خواهد بود که قابلیت مدل سازی توسط سیستم های فازی تاکاگی-ساجنو(t–s) را داشته باشند. در زمینه سیستم های کنترل فازی t–s، روش های مدل سازی و تحلیل پایداری آن ها، تحقیقات زیادی براساس تکنیک نامعادلات ماتریسی خطی (lmi) صورت گرفته است. از آنجایی که مدل متداول t–s با ترکیب فازی زیرسیستم های خطی عمل مدل سازی را انجام می دهد، مسئله اعتبارسنجی و بررسی عدم تطابق مابین سیستم غیرخطی اصلی و مدل پیشنهادی پیش از هر مسئله دیگری حائز اهمیت است. به علاوه به دلیل استفاده از تکنیک جبران سازی توزیعی موازی در طراحی کنترل کننده متناظر با مدل به دست آمده، خاصیت مقاوم بودن کنترل کننده (که از خواص ذاتی سیستم های کنترل فازی است) کاهش می یابد چراکه در این تکنیک از توابع عضویت یکسان به صورت مشترک در قسمت های مدل سازی و کنترل کننده استفاده می شود. از طرف دیگر در این تحقیقات اثر توابع عضویت، شکل و پارامترهای آن ها در شرایط پایداری به ناچار نادیده گرفته می شود زیرا با دخالت دادن پارامترهای توابع عضویت، قیود مسائل نامعادلات ماتریسی متناظر از حالت محدب بودن خارج شده و دیگر نمی توان با الگوریتم های عددی مربوطه به جستجوی راه حلی برای آن ها پرداخت. در این رساله به دنبال ایجاد یک چهارچوب جدید و در عین حال سیستماتیک جهت مدل سازی دقیق-تر بر اساس روش فازی چندجمله ای برای کلاسی از سیستم های غیرخطی هستیم. با استفاده از تکنیک تجزیه به مجموع مربعات (sos)، سیستم های کنترل فازی چندجمله ای معرفی و ارائه می-شوند. تفاوت اساسی این نوع مدل سازی با روش متداول t–s در این است که در مدل سازی فازی چندجمله ای هر زیرسیستم در حالت کلی خود غیرخطی بوده و ماتریس های غیرثابت و چندجمله ای در قسمت تالی قوانین فازی مربوطه ظاهر می شوند. در حالت کلی، سیستم نهایی از ترکیب فازی این زیرسیستم های غیرخطی به دست می آید. سپس براساس مدل سازی انجام شده و با معرفی تکنیک جدید جبران سازی توزیعی غیرموازی به طراحی کنترل کننده فازی متناظر می پردازیم. در این روش توابع عضویت به کار رفته در قسمت های مدل سازی و کنترل کننده لزوماً یکسان نبوده و خاصیت ذاتی مقاوم بودن سیستم های کنترل فازی حفظ می شود. سپس بر اساس استراتژی sos، شرایط پایداری برای سیستم کنترل فازی نهایی به دست می آید. به دلیل ظاهر شدن نامعادلات ماتریسی غیرخطی و وابسته به حالت، با استفاده از مفهوم مسئله sos و به کارگیری نرم افزار sostools شرایط پایداری به دست می آیند. این شرایط کلی تر از شرایط پایداری lmi بوده و از محافظه کاری کمتری برخوردار خواهند بود. سرانجام به عنوان یک نوآوری دیگر در این رساله، اثر توابع عضویت در شرایط پایداری سیستم های فازی چندجمله ای بررسی می شوند. در این راستا، با تقریب زدن توابع عضویت به فرم چندجمله ای، اثر آن ها در روند به دست آوردن شرایط پایداری در نظر گرفته خواهند شد. در نهایت برای برآورده کردن کارایی و پایداری سیستم های کنترل فازی چندجمله ای، پارامتر های توابع عضویت استفاده شده در مدل فازی و کنترل کننده توسط یک الگوریتم هوشمند و تعریف یک تابع هزینه مناسب تنظیم می شوند.

در این پایان نامه نوع جدیدی از استراتژی کنترلی مبتنی بر ترکیب علم حسابان مرتبه کسری و کنترل کننده مد لغزشی ترمینال، تحت عنوان کنترل کننده مد لغزشی ترمینال مرتبه کسری برای پایدارسازی کلاسی از سیستم?های دینامیکی غیرخطی مرتبه کسری دارای نامعینی?ها و اغتشاشات خارجی سازگار پیشنهاد شده است. ???????????????????????????????????????????? به منظور طراحی کنترل?کننده مد لغزشی ترمینال زمان محدود، ابتدا یک سطح سوئیچینگ ترمینال مرتبه کسری مناسب پیشنهاد شده، سپس با استفاده از تئوری مد لغزشی و قضیه پایداری لیاپانوف، قانون کنترلی مرتبه کسری مقاوم به نحوی طراحی می شود که شرایط لغزش در زمان محدودی وجود داشته و متغیرهای حالت سیستم بتوانند در زمان محدودی به نقاط تعادل مطلوب برسند. با استفاده از قضیه پایداری لیاپانوف، پایداری زمان محدود و مقاوم بودن روش کنترلی پیشنهاد شده اثبات می شود.????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? هم چنین برای پایدارسازی و حذف اثر اغتشاش خارجی ناسازگار از کلاسی از سیستم های دینامیکی غیرخطی مرتبه کسری، کنترل کننده مد لغزشی مرتبه کسری با استفاده از رویت گر اغتشاش غیرخطی پیشنهاد شده است. کنترل?کننده های مد لغزشی مرتبه کسری پیشنهاد شده در این پایان نامه پایداری مقاوم، پاسخ سریع و زمان محدود سیستم حلقه بسته، خنثی کردن اثر اغتشاشات خارجی و نیز کاهش چترینگ را تضمین می?کنند. از دیگر مزیت های این روش های کنترلی می توان به قابلیت پایدارسازی کلاسی از سیستم های دینامیکی مرتبه کسری و استفاده از یک سیگنال کنترلی ورودی اشاره نمود.???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? در نهایت، نتایج شبیه سازی حاصل از پیاده?سازی کنترل کننده های مد لغزشی مرتبه کسری پیشنهاد شده بر روی کلاسی از سیستم?های دینامیکی غیرخطی مرتبه کسری ارائه شده است. مقایسه نتایج شبیه?سازی روش پیشنهادی با برخی از روش?های دیگر کارایی و موثر بودن روش های پیشنهادی را به وضوح نشان می?دهد.???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? در این پایان نامه نوع جدیدی از استراتژی کنترلی مبتنی بر ترکیب علم حسابان مرتبه کسری و کنترل کننده مد لغزشی ترمینال، تحت عنوان کنترل کننده مد لغزشی ترمینال مرتبه کسری برای پایدارسازی کلاسی از سیستم?های دینامیکی غیرخطی مرتبه کسری دارای نامعینی?ها و اغتشاشات خارجی سازگار پیشنهاد شده است. ???????????????????????????????????????????? به منظور طراحی کنترل?کننده مد لغزشی ترمینال زمان محدود، ابتدا یک سطح سوئیچینگ ترمینال مرتبه کسری مناسب پیشنهاد شده، سپس با استفاده از تئوری مد لغزشی و قضیه پایداری لیاپانوف، قانون کنترلی مرتبه کسری مقاوم به نحوی طراحی می شود که شرایط لغزش در زمان محدودی وجود داشته و متغیرهای حالت سیستم بتوانند در زمان محدودی به نقاط تعادل مطلوب برسند. با استفاده از قضیه پایداری لیاپانوف، پایداری زمان محدود و مقاوم بودن روش کنترلی پیشنهاد شده اثبات می شود.????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? هم چنین برای پایدارسازی و حذف اثر اغتشاش خارجی ناسازگار از کلاسی از سیستم های دینامیکی غیرخطی مرتبه کسری، کنترل کننده مد لغزشی مرتبه کسری با استفاده از رویت گر اغتشاش غیرخطی پیشنهاد شده است. کنترل?کننده های مد لغزشی مرتبه کسری پیشنهاد شده در این پایان نامه پایداری مقاوم، پاسخ سریع و زمان محدود سیستم حلقه بسته، خنثی کردن اثر اغتشاشات خارجی و نیز کاهش چترینگ را تضمین می?کنند. از دیگر مزیت های این روش های کنترلی می توان به قابلیت پایدارسازی کلاسی از سیستم های دینامیکی مرتبه کسری و استفاده از یک سیگنال کنترلی ورودی اشاره نمود.???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? در نهایت، نتایج شبیه سازی حاصل از پیاده?سازی کنترل کننده های مد لغزشی مرتبه کسری پیشنهاد شده بر روی کلاسی از سیستم?های دینامیکی غیرخطی مرتبه کسری ارائه شده است. مقایسه نتایج شبیه?سازی روش پیشنهادی با برخی از روش?های دیگر کارایی و موثر بودن روش های پیشنهادی را به وضوح نشان می?دهد.????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

در این پایان نامه به معرفی کنترل کننده تطبیقی جدیدی در سیستم های کنترل از راه دور با وجود تأخیر ثابت در کانال انتقال اطلاعات و با استفاده از تعریف مجدد ماتریس رگرسور و بردار تخمین پارامترها پرداخته ایم که نه تنها با وجود نامعینی های دینامیکی قادر به سنکرون سازی حالت است، بلکه در صورت وجود نامعینی در مقدار شتاب گرانش در طرف ربات پیرو نیز قادر به سنکرون سازی حالت رفتار ربات های پایه و پیرو خواهد بود.

مبدل های dc-dc یکی از عناصر یا مدارهای الکترونیک قدرتی هستند که به وفور در صنعت برق مورد استفاده قرار گرفته اند. بازده تبدیل بالا و همچنین قابلیت انعطاف پذیری ولتاژ خروجی از دلایل محبوبیت بالای این نوع مبدل ها می باشد ، وظیفه اصلی این مبدل ها رگلاسیون ولتاژ خروجی هنگام تغییر هر یک از منابع ولتاژ ورودی و یا تغییر میزان بار خروجی می باشد که این مسئله نیازمند استفاده از یک روش کنترل پیشرفته است. یک تکنیک کنترل مناسب در مبدل های dc-dc باید با غیر خطی بودن ذاتی و ولتاژ ورودی وسیع و تغییرات بارگذاری کنار بیاید، با اطمینان از این که ثبات در هر گونه شرایط عملکردی وجود دارد در حالی که واکنش گذرای سریع فراهم می شود. تکنیک های کنترل مختلف این موارد هستند: کنترلر منطق فازی شبکه ی عصبی مصنوعی، کنترلر pid کنترل pi، کنترلر حالت sliding . در این تحقیق روی عملکرد و خواص کنترلر حالت کشویی، کنترلر pid و کنترلر pi تمرکز شده است. و کنترل فازی pidبرای مبدل چند ورودی طراحی و با موتور dc تست و راه اندازی شده است. و مدارات مختلف با نرم افزار متلب شبیه سازی شده است.

در سیستم یک جسم پرنده فاکتورهای بسیاری وجود دارند که می توانند بهینه شوند به عنوان مثال از این فاکتورها می توان به شکل ظاهری جسم پرنده، آب و هوای محل پرواز، زمان پرواز و غیره اشاره کرد. اما یکی از موضوعاتی که در سال های اخیر مورد توجه بسیاری از محققین این امر قرار گرفته است، بهینه سازی مسیر اجسام پرنده می باشد. بهینه سازی مسیر یکی از عواملی است که می تواند در کاهش تلفات انرژی نقش بسزایی داشته باشد. طبیعی است که خط سیر مستقیم جسم پرنده به سمت هدف دارای کمترین تلفات انرژی می باشد، اما در عمل محدودیت های بسیاری هم چون محدودیت های فیزیکی و دینامیکی مسئله، وجود موانع، نیروهای خارجی محیطی و غیره وجود دارند که خط سیر مستقیم به سمت مقصد را در عمل غیر ممکن می سازند. از این رو بهینه سازی مسیر جسم پرنده با هدف کاهش اتلاف انرژی، جوانب مختلفی می یابد که باید با ملاحظه ی این جوانب بهترین مسیر انتخاب شود. تحقیق حاضر به دنبال یافتن مسیر بهینه ای می باشد که با مشخص بودن مدت زمان پرواز و با وجود مانع دینامیکی و در عین حال با کمترین مصرف انرژی به هدف مکانی از پیش تعیین شده ی خود برسد. یکی از برجسته ترین ویژگی های تحقیق حاضر استفاده از گسترش مفهوم خط دید و سرعت نسبی جسم پرنده و مانع دینامیکی جهت اجتناب از برخورد جسم پرنده به مانع دینامیکی می باشد. مزیت دیگر روش پیشنهادی آنلاین بودن هدایت جسم پرنده در هر لحظه می باشد. این روش می تواند راه گشای بسیاری از مشکلات اجسام پروازی در مواجهه با محدودیت های طبیعی دینامیکی همانند شرایط نامساعد جوی، و نیز محدودیت های غیر طبیعی هم چون رادارها، سایت های موشکی، مسیرهای حمل و نقل هوایی و به اصطلاح مسائل ترافیک هوایی باشد. در فصل اول پس از معرفی اجمالی کنترل بهینه و روش های حل مسایل بهینه سازی مسیر، روش های حل عددی نیز مورد بحث قرار گرفتند. در ادامه مروری بر روش های ناوبری و هدایت انجام شده است. در فصل دوم مبانی و روش های حل مسئله مورد نظر ارایه می شود. و در نهایت در فصل سوم پس از ارایه مدلسازی و ارایه مبانی فیزیکی و تحلیلیِ روش پیشنهادی، در ادامه ی فصل و با استفاده از اصل مینیمم سازی پنتریاگین و نیزروش عددی بهینه سازی گرادیان کاهشی مسئله ی مورد نظر مورد تحلیل قرار گرفته و نتایج حاصل از شبیه سازی های انجام شده توسط نرم افزار متلب آورده شده است.