رشد سریع جمعیت در جهان، افزایش روز افزون تعداد خودروها و عدم افزایش ظرفیت راه ها موجی از ترافیک های خسته کننده و سنگین را در شهرها موجب شده است. از جمله مشکلاتی که کم و بیش دست به گریبان همه شهروندان شهرهای بزرگ است، مسئله ترافیک در خیابان ها است. هر لحظه تأخیر بی مورد در خیابان ها به معنی هزاران دلار ضرر اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی است. برای کاهش اثر صف های طولانی خودروها در چهارراه ها تلاش زیادی صورت گرفته است. این تلاش ها عمدتاً در راستای بهینه سازی زمانبندی سیگنال چراغ راهنمایی بوده است. به دلیل طبیعت غیرخطی و غیرقطعی سیستم ترافیک از یک طرف و قابلیت سیستم های فازی در غلبه بر این مشکلات از طرف دیگر، در تحقیقات اخیر استفاده از کنترل کننده های هوشمند فازی با اقبال بیشتری مواجه شده اند. معمولاً کنترل کننده های فازی زمانبندی سیگنال های چراغ راهنمایی و دنباله فاز را کنترل می کنند. طراحی این کنترل کننده ها بر اساس کاهش متوسط زمان انتظار خودروهای داخل صف ها در یک بازه زمانی مشخص انجام می گیرد. بنابراین این کنترل کننده ها توانایی کنترل تقاطع ها را برای شرایط خاص و غیرعادی ترافیک مانند وقوع تصادفات خیابانی ، افزایش ناگهانی خودروها و انسداد خیابان ها ندارند. در این پایان نامه ابتدا یک مدل کلاسیک جامع از رفتار خودروها در ترافیک شهری در یک چهارراه سیگنالیزه دو فاز بر اساس معادلات فضای حالت در نرم افزار سیمولینک 4/7 معرفی شده است. ورودی های سیستم، متغیرهای تصادفی نرمال و خروجی آن تعداد خودروهای در صف است. سپس با استفاده از سیستم فازی ممدانی با 4 ورودی و 4 خروجی، یک کنترل کننده فازی طراحی شده است. سپس، این کنترل کننده با اعمال اغتشاش به سیستم ترافیک در شرایط ترافیک عادی و غیرعادی مورد آزمایش قرار گرفته و پایداری آن بررسی شده است. همچنین در راستای کاربردی کردن این پروژه ، داده های ترافیکی واقعی تقاطع دو فاز چهارراه لشگر (تقاطع امام خمینی– بهار) در شهر مشهد که از مرکز کنترل ترافیک تهیه شده است، به عنوان ورودی به سیستم ترافیک اعمال و نتایج حاصل از شبیه سازی آن در دو حالت بدون کنترل کننده و با کنترل کننده مورد تحلیل قرار گرفته است. در ادامه، نتایج شبیه سازی در این پایان نامه برای داده های تصادفی و واقعی استفاده شده، مقایسه شده است. مقایسه نتایج شبیه سازی سیستم ترافیک با اعمال داده های تصادفی و واقعی ، بیانگر کارآیی مدل مذکور و مطلوب بودن کنترل کننده هوشمند فازی طراحی شده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده قابلیت این کنترل کننده در کاهش حجم ترافیک در شرایط غیرعادی در قیاس با کنترل زمان ثابت است.

در این پایان نامه مسئله معلق کردن توپ به عنوان یک سیستم غیر خطی ساخته شده و کنترل کننده های مدلغزشی، خطی ساز فیدبک و چند کنترل کننده خطی برای آن طراحی و اجرا می گردد. از آنجایی که برای طراحی کنترل کننده مدل ریاضی سیستم باید در اختیار باشد، مدلینگ و شناسایی سیستم ساخته شده قبل از طراحی کنترل کننده انجام می پذیرد. همچنین با توجه به قابل اندازه گیری نبودن برخی از متغیر های حالت سیستم، طراحی یک تخمین گر حالت به طور مشروح مورد بررسی قرار می گیرد. در انتها کنترل کننده ها طراحی شده و با تبدیل آنها به کدهای برنامه و اجرای سیستم کنترلی نتایج ارائه می گردد. در ضمیمه نیز کدهای نوشته شده در اختیار قرار داده شده است.

روش تاخیر زمانی یکی از روش?های اصلی کنترل آشوب می?باشد که در آن نیروی کنترلی متناسب با اختلاف سیگنال خروجی سیستم با مقدار تاخیریافته آن، به سیستم اعمال می?شود تا آنرا از حالت آشوبی خارج کرده و به صورت دوره?ای درآورد. این روش علی رغم سادگی عملکرد بسیار خوبی در بسیاری از موارد عملی دارد اما در برخی از سیستم?ها زمان رسیدن سیستم به هدف کنترلی یا همان زمان نشست طولانی می?باشد. در این رساله جهت کم کردن زمان نشست در روش تاخیر زمانی برای کلاس خاص از سیستم?های آشوبی، دو راهکار ارائه گریده است. در راهکار اول نیروی کنترلی یا همان ورودی سیستم به صورت تابع غیرخطی از خطا (اختلاف سیگنال با مقدار تاخیریافته آن) به گونه?ای به سیستم اعمال می?شود که زمان نشست را کاهش دهد. راهکار دوم بر اساس سنکرون?سازی با داده?های ذخیره?شده می?باشد. لذا ابتدا سنکرون?سازی آشوب مختصراً توضیح داده شده است و روشی تطبیقی جهت کنترل آشوب با سنکرون?سازی ارائه گردیده است که در آن سیستم دوره?ای ارباب با استفاده از دیاگرام دوشاخگی بدست می?آید. پس از آن راهکار دوم کاهش زمان نشست در روش تاخیر زمانی ارائه گردیده است. در این راهکار ابتدا سیستم دوره?ای ارباب با تکرار داده?های بدست آمده از روش تاخیر زمانی ساخته می?شود و سپس جهت تبدیل سیستم آشوبی به سیستمی دوره?ای، آن سیستم با سیستم دوره?ای یافت شده سنکرون می شود. در این روش نیروی کنترلی بر اساس خطا که اختلاف سیگنال خروجی سیستم آشوبی با سیگنال متناظر سیستم دوره?ای می?باشد، اعمال می?گردد. این سیگنال خطا نسبت به سیگنال خطای استفاده شونده در روش تاخی زمانی، تعبیر بهتری از فاصله حالات سیستم تا مدار دوره?ای مورد نظر را ارائه می?دهد. همچنین در این راهکار بر خلاف روش تاخیر زمانی، در ساختار کنترل?کننده تاخیر وجود ندارد. از آنجا که این راهکار مساله کنترل آشوب را به مساله سنکرون?سازی دو سیستم آشوبی دارای ساختار مشابه تبدیل می?کند، به کمک آن می?توان از روش?های مختلف موجود در زمینه سنکرون?سازی جهت کنترل آشوب استفاده کرد.

در این پایان نامه، هدف طراحی کنترل کننده مقاوم فیدبک خروجی برای سیستم های غیرخطی و غیرقطعی با ترکیب روش های کنترل تطبیقی و سیستم های فازی به عنوان تقریب گرهای عمومی می باشد. عدم قطعیت می تواند تابعی های مدل، تغییرات پارامتری، اغتشاش های خارجی ناگهانی، غیرخطیگری های ناهموار و تاخیر زمانی را شامل گردد. معمولاً بردار مراکز توابع تعلق خروجی قوانین فازی به عنوان پارامتر آزاد در نظر گرفته شده و توسط یک قانون تطبیق، تخمین زده می شوند در حالی که در کنترل کننده های پیشنهادی بردارهای توابع تعلق خروجی و ورودی، هر دو توسط قوانین تطبیق تنظیم می شوند که در نتیجه آن، کنترل کننده های کارآمدتر و موثرتر به دست خواهند آمد. در بسیاری از مسائل کاربردی حالت های سیستم تحت کنترل در دسترس نمی باشند، زیرا حالت ها یا قابل اندازه گیری نبوده و یا سنسورها و ترانسدیوسرها بسیار پرهزینه می باشند. کنترل کننده های پیشنهادی نیازی به حالت های سیستم نداشته و آنها را توسط یک رویت گر تخمین می زنند. برای مقابله با عدم قطعیت های ناشی از خطای تقریب فازی و اغتشاش های خارجی از یک ساختار مقاوم با بهره تطبیقی استفاده می گردد که به دلیل تطبیقی بودن بهره، نه تنها نیازی به دانستن کران این عدم قطعیت ها نیست بلکه پدیده چترینگ نیز به صورت کارآمد کاهش می یابد. تمامی قوانین تطبیقی از روش طراحی لیاپانوف استخراج می شوند، در نتیجه پایداری مجانبی سیستم حلقه بسته نیز تضمین می گردد. شبیه سازی ها نیز کارایی کنترل کننده های پیشنهادی را نشان می دهند.

جواب تحلیلی کنترل پذیری سیستم های خطی متغیر با زمان هنوز مورد بحث بسیاری از محققین و مهندسان است و مشکل کلی در مورد حل تحلیلی آنست که جواب مسئله کنترل پذیری سیستم های خطی متغیر با زمان وابسته به ماتریس انتقال حالت سیستم می باشد که در این گونه از سیستم ها تعریف می گردد و ماتریس انتقال حالت در حالت کلی به صورت تحلیلی قابل محاسبه نیست. در این پایان نامه روش گسسته سازی برای حل سیستم های خطی متغیر با زمان کلاسیک و فازی تعمیم داده شده است بدین صورت که جواب بهینه یک مسئله حساب تغییرات ( که آن را به صورت خاص تعریف می کنیم) جواب اساسی سیستم های خطی متغیر با زمان را بدست دهد. پایان نامه به این صورت ارائه شده است که در فصل اول مجموعه های فازی و منطق فازی مورد بحث قرار می گیرند. در فصل دوم از معادلات دیفرانسیل فازی بحث شده، در فصل سوم رویکرد جدید برای حل سیستم های خطی متغیر با زمان کلاسیک و فازی مورد بحث قرارگرفته است و در فصل چهارم مثال هایی از حل سیستم های خطی متغیر با زمان براساس رهیافت جدید ارائه شده است.

در این رساله به مسئله اساسی سنکرون سازی در شبکه نوسانگرها پرداخته می شود. ویژگی های ساختاری شبکه نوسانگرها از جمله، توپواوژی اتصالات و مقادیر تزویج تعیین کننده وقوع حالت سنکرون در شبکه نوسانگرها هستند. ممکن است این ویژگی ها به گونه ای باشند که شبکه به طور خود به خود، سنکرون نشود. در این صورت جهت تضمین وقوع سنکرون سازی، یک راه اعمال تغییر در ساختار فیزیکی شبکه نوسانگرهاست به طوری که شرط سنکرون سازی برآورده شود که مشکل اساسی این روش پر هزینه بودن ایجاد تغییر در ساختار فیزیکی شبکه است. راه حل دوم، استفاده از کنترل کننده های گسترده می باشد. در این روش با استفاده از اطلاعات محلی و گسترده قابل دسترس در پیوندهای ارتباطی بین نوسانگرها، کنترل کننده ها جهت تضمین شرط سنکرون سازی طراحی می?شوند. در روند طراحی کنترل کننده گسترده، دو سوال مطرح می شود: اول اینکه کنترل کننده های محلی چه ساختاری داشته باشند؟ و دوم اینکه هر کنترل کننده با کدام اجزای دیگر سیستم تبادل اطلاعات داشته باشد تا بتواند موجب سنکرون سازی سیستم شود؟ در این رساله به این دو سوال پاسخ جدیدی داده می شود و نشان داده می شود که کنترل کننده طراحی شده برای تضمین وقوع سنکرون سازی، ناحیه جذب را افزایش داده و لذا پایداری را بهبود می بخشد. از طرف دیگر تاخیر ناشی از پیوندهای ارتباطی می تواند منجر به ناپایداری سیستم شود. لذا، تاخیر پیوندهای ارتباطی نیز در نظر گرفته شده و با استفاده از تحلیل لیاپانوفی، حد بالایی برای این تاخیر به دست می آید. در نهایت با استفاده از شبیه سازی، موثر بودن کنترل کننده طراحی شده تایید می گردد.

عبارت کنترل آشوب عموماً به زمینه ای در مطالعات علمی اشاره دارد که واسط بین تئوری کنترل و تئوری دینامیک سیستمها بوده و به مطالعه روش کنترل سیستمهای معین می پردازد که دارای رفتارنامنظم و آشوبگرانه باشند. تعاریف ریاضی متفاوتی از آشوب بیان شده است اما همگی آنها در واقع بیشتر بیان کننده حساسیت بیش از حد سیستم (super sensitivity) نسبت به شرایط اولیه می باشند و می گویند که مسیرهای حالت سیستم در مسافت کوتاهی واگرا می شوند و پیش بینی رفتار دراز مدت سیستم غیر ممکن است و این در حالیست که مسیرهای حالت سیستم محدود باقی می مانند. در این پایان نامه قصد داریم دو سیستم مرتبه کسری آشوب با در نظر گرفتن عدم قطعیت و نویز را سنکرون کنیم .به همین منظور در فصل اول به معرفی اپراتورها و توابع اولیه مرتبه کسری می پردازیم و در فصل بعد مفهوم هندسی و فیزیکی این اپراتورها را ارائه می کنیم. درفصل سوم این پایان نامه معادلات دیفرانسیل مرتبه کسری و برخی قضایای وجود و یکتایی جواب آورده شده و در فصل چهارم پایداری سیستمهای مرتبه کسری ارائه شده است. از آنجا که کنترلرهای مرتبه کسری توجه زیادی را به خود جلب کرده است در فصل پنجم طراحی یک کنترلر مرتبه کسری با استفاده از الگوریتم تکامل تفاضلی )الگوریتم تکامل تفاضلی اخیرا به عنوان روشی ساده و کارآمد در حل مسایل بهینه سازی سراسری در فضای پیوسته عمومیت یافته است. این الگوریتم در مقایسه با بسیاری از الگوریتمهای تکاملی مانند pso در حل مسایل محک(bench mark) و مسایل جهان واقعی بهتر عمل کرده است.)برای یک سیستم نمونه انجام و نتایج حاصله با نتایج به دست آمده از الگوریتم ژنتیک مقایسه شده است . در فصل ششم مختصری در خصوص سیستمهای آشوب و کاربردهای آن در سیستمهای مختلف اشاره شده است و سپس از کنترل مود لغزشی برای سنکرون سازی سیستمهای آشوب با در نظر گرفتن نویز و عدم قطعیت استفاده می کنیم. کنترل لغزشی نشان داده است که توانایی رسیدن به عملکرد مطلوب را با وجودعدم قطعیت در پارامترهای سیستم و نیز وجود منابع نویز خارجی داراست و از آنجا که در این روش کنترلی، درگیر انتخاب پارامترهای زیاد کنترلی برای سنکرون سازی بهتر هستیم لذا از یک روش ابداعی که ما آن را back-stepping sliding mode نام نهادیم استفاده میکنیم نتایج شبیه سازی نشان می دهد که این روش سنکرون سازی به خوبی روش کنترل مود لغزشی بوده و حتی مجموع مربعات خطا را نیز بهبود بخشیده است بدون آنکه درگیر انتخاب پارامترهای کنترلی زیادی باشیم.

hiv ویروسی است که با مختل کردن عملکرد و از بین بردن نوع خاصی از سلول های ایمنی بدن به نام t-cd4 منجر به نقص دستگاه ایمنی بدن انسان می شود. این ویروس با از بین بردن این گونه از سلول ها، باعث ایجاد بیماری ایدز (نقص ایمنی اکتسابی) می شود. امروزه پیشرفت های قابل توجهی در داروهای مورد استفاده در درمان بیماران مبتلا به عفونت hiv پدیدار گشته است که سبب بهبود کیفیت زندگی و افزایش طول عمر بیماران شده است، ولی مصرف تمامی این داروها دارای اثرات سوء فراوانی می باشند. از آنجا که پزشکان بر اساس علایم بالینی و طبق پروتکل های مشخص که برای خیلی از بیماران یکسان می باشد، اقدام به تجویز دارو می کنند. بنابراین دوز داروی تجویز شده برای هر بیمار بهینه نمی باشد. در سال های اخیر پژوهش های زیادی برای تعیین دوز بهینه دارو برای مقابله با ویروس hiv انجام شده است. دلایل بسیار زیادی برای این درمان بهینه وجود دارد که از آن جمله می توان به کمینه کردن مسمویت بوسیله ی داروها و هزینه های درمان اشاره کرد. هدف از این تحقیق، کنترل جمعیت ویروس های hiv در بیماران مبتلا به این عفونت و کنترل بهینه دوز دارو با استفاده از الگوریتم های حل مسئله یادگیری تقویتی می باشد. استراتژی مذکور بر روی مدل پیشنهاد شده توسط وودارز- نوواک مورد استفاده قرار گرفته است. این مدل مشخصات و ویژگی های مراحل عفونت و اثر متقابل میان سلول های cd4 سالم، لنفوسیت های پیشرو و عملگر نهایی، ویروس های آزاد و داروی مورد استفاده قرار گرفته شده را نشان می دهد. وجود متغیرهای لنفوسیت های پیشرو، لنفوسیت های عملگر نهایی و همچنین وجود جمله ای برای بیان تاثیر داروهای مهار کننده ترانس کریپتاز معکوس (rti)، از مزیت های این مدل نسبت به مدل های دیگر می باشد. در این پژوهش جمعیت ویروس های آزاد بوسیله ی دو الگوریتم یادگیریq و سارسا کنترل گشته است. با استفاده از اطلاعات 2 بیمار، استراتژی زیر بهینه ای را بدست آورده ایم که بر روی 130 بیمار با دقت های 90% و 92% ، با توجه به دو الگوریتم سارسا و یادگیریq، قابلیت کنترل جمعیت ویروس های hiv را دارا می باشد. در این تحقیق زمان و سرعت درمان و کاهش دوز دارو از دیگر پارامترهایی بوده است که مورد توجه قرار گرفته است. استراتژی بدست آمده عملکرد بهتری نسبت به تغییر پارامترهای بیماران و مقادیر اولیه متغیرها در مقایسه با روش های قبلی دارا می باشد.

کنترل پیش بین (mpc)، یک روش بهینه سازی گام به گام است. در هر بازه زمانی یک مسئله بهینه سازی حلقه باز مقید به صورت درون-خطی حل می شود و یک تابع هزینه نامی با توجه به قیود ورودی و حالات پیش بینی شده، کمینه می-گردد و اولین عنصر دنباله کنترل بهینه به سیستم واقعی اعمال می شود. این فرآیند در گام های زمانی بعد، تکرار می-گردد. میزان موفقیت کنترل پیش بین بستگی به دقت مدل سیستم دارد؛ با توجه به عدم تطابق مدل سیستم با سیستم واقعی لازم است پایداری مقاوم و عملکرد مقاوم سیستم نامعین تضمین شود. بدین منظور روش کنترل پیش بین مقاوم rmpc)) مطرح شد. معمولاً مسئله rmpc برای بدترین حالت بهینه سازی می گردد و به صورت مسئله min-max فرمول بندی می شود. غالب پیشرفت های تئوری در حوزه rmpc مقید بر این فرض استوار است که تمام متغیر های حالت برای اندازه گیری در دسترس هستند، در حالی که اندازه گیری همه متغیر های حالت در یک محیط کنترلی، اغلب هزینه بر و حتی غیرعملی است. روش ارائه شده برای حل این مشکل طراحی تخمین زن حالات است که در آن متغیرهای حالت توسط مدل دینامیکی سیستم، ورودی ها وخروجی های قابل اندازه گیری بازسازی می شوند. با توجه به حالات تخمین زده شده می-توان از قانون کنترل فیدبک حالت استفاده کرد؛ کنترل کننده حاصل را فیدبک خروجی می نامند. در این رساله، یک کنترل کننده فیدبک خروجی rmpc برای سیستم های خطی نامعین با عدم قطعیت نرم-کراندار ارائه شده است. ویژگی بارز این نوع عدم قطعیت ها در مدل سازی، کاهش بار محاسباتی درون-خطی می باشد. در کنترل فیدبک خروجی، ابتدا یک rmpc فیدبک حالت برون-خطی و یک تخمین زن حالت برون-خطی به طور مجزا طراحی می شوند. سپس، پایدارسازی مقاوم ترکیب کنترل کننده و تخمین زن بررسی می گردد. انتخاب کنترل فیدبک خروجی مناسب به صورت درون-خطی صورت می گیرد. در روش پیشنهادی به منظور تضمین پایداری مقاوم از توابع لیاپانوف وابسته به پارامتر (pdlf) استفاده خواهد شد. الگوریتم پیشنهادی بر روی دو مثال کاربردی بررسی خواهد شد. نتایج شبیه سازی، کارآمدی این الگوریتم کنترلی را نشان می دهد.

چندین دهه است که بشر به مطالعات وسیعی در زمینه کنترل بهینه پرداخته است. همچنین، در کنار پیشرفت از لحاظ تئوری، روش های محاسباتی و الگوریتم های کاربردی نیز برای حل این مساله پیشرفت چشم گیری داشته اند. با این وجود، یافتن کنترل بهینه یا حتی زیر- بهینه برای سیستم های غیرخطی، هنوز یکی از زمینه های تحقیقاتی فعال و مشکل در تئوری کنترل می باشد. هدف اصلی این پایان نامه، ارایه روش های جدید طراحی کنترل بهینه برای دسته ای از سیستم های غیرخطی با ساختار آفین نسبت به ورودی است. در این تحقیق، سعی شده است که روش های پیشنهاد شده، به تمام یا بخشی از محدودیت های روش های متداول قبلی فایق آیند. این کار تحقیقاتی در دو بخش اصلی انجام شده است. در بخش اول، یک روش جدید به نام روش اختلال هوموتوپی بهینه برای حل دسته ای از مسایل کنترل بهینه غیرخطی به خدمت گرفته شده است. در این بخش، متغیر حالت و قانون کنترل بهینه به فرم سری هایی با سرعت همگرایی بالا به دست می آیند. علاوه بر این، سرعت همگرایی سری های به دست آمده نیز توسط تعدادی توابع کمکی کنترل می شوند. از دیگر نکات قابل توجه این بخش، ارایه الگوریتمی تکراری جهت پیاده سازی کاربردی روش پیشنهادی است، که منجر به طراحی کنترل زیر- بهینه می شود. کارایی تکنیک پیشنهادی با حل یک مثال کاربردی نشان داده شده است. بخش دوم این پایان نامه، ارایه دهنده روشی جدید به نام روش سری مودال برای حل دسته ای از مسایل کنترل بهینه غیرخطی با افق زمانی متناهی است. علاوه بر این، نشان داده شده است که روش فوق الذکر قابل استفاده جهت حل مساله کنترل بهینه غیرخطی با افق زمانی نامتناهی نیز می باشد. بر اساس روش سری مودال، متغیر حالت و قانون کنترل بهینه به فرم سری هایی با همگرایی یکنواخت به دست می آیند. همچنین، پاسخ بهینه تنها با حل دنباله ای از مسایل مقدار مرزی خطی نامتغیر با زمان حاصل می شود. بنابراین، پاسخ بهینه تنها با به کارگیری روش های حل معادلات دیفرانسیل معمولی خطی قابل دستیابی می باشد. به علاوه، درنظرگرفتن تعداد محدودی از جملات سری های مربوطه منجر به پاسخ هایی به فرم بسته برای متغیر حالت و قانون کنترل زیر- بهینه می-شود. تعیین دامنه اعتبار این پاسخ های تقریبی از جمله مباحث جالب در این بخش است. از دیگر نکات قابل توجه این تحقیق، ارایه الگوریتمی تکراری جهت پیاده سازی کاربردی روش سری مودال است، که منجر به طراحی کنترل زیر- بهینه می شود. علاوه بر این، به عنوان مطالعه موردی، روش سری مودال برای حل مساله کنترل بهینه با افق زمانی نامتناهی برای دسته ای از سیستم های دینامیکی مقیاس- بزرگ شامل زیر- سیستم های غیرخطی به هم پیوسته به خدمت گرفته شده است. نکته قابل توجه اینکه ساختار محاسباتی روش سری مودال به گونه ای است که در حالت خاص برای حل مساله کنترل بهینه غیرخطی مقیاس- بزرگ، قابلیت انجام فرآیندها به طور موازی را دارد. این ویژگی، منجر به کاهش قابل ملاحظه ای در زمان لازم برای محاسبات می شود. بنابراین، روش سری مودال دارای جنبه های کاربردی در حل مساله کنترل بهینه غیرخطی مقیاس- بزرگ است و برای غلبه بر پیچیدگی محاسبات ناشی از ابعاد بالا، بسیار مفید می باشد. کارایی روش پیشنهادی با حل چندین مثال کاربردی نشان داده شده است.

در این پایان نامه، تقریب کسری موتور dc و کنترل آن با استفاده از کنترلر های مرتبه کسری صورت گرفته است. یکی از سیستم های پرکاربرد در صنعت، سیستم سروو مکانیسم متشکل از سروو موتور است. سرو موتورها به طور کلی به سه دسته تقسیم می شوند: سرو موتورهای ac بر اساس طراحی موتورهای القائی، سرو موتورهای dc بر اساس طراحی موتورهای dc و سرو موتورهای ac براشلس (brushless) بر اساس موتورهای سنکرون بدون ذغال. سیستم مورد مطالعه ما در این پایان نامه از نوع دوم است. موتور dc یک محرک قدرت است که انرژی الکتریکی جریان مستقیم را به انرژی مکانیکی چرخشی تبدیل می کند و یکی از قدیمی ترین موتورهایی است که امروزه در صنعت، قابل دسترس است. از نقاط قوت روش ارائه شده برای تقریب و کنترل این سیستم، می توان به کاهش حجم محاسبات، سادگی روش و این که جستجوی ما به منظور پیداکردن تابع تبدیل مورد نظر برای تقریب، کامل تر و بهتر بوده و این روش نسبت به دیگر روش ها، مناسب تر و تطبیقی است و یک سطح از جستجوی متمرکز با فواصل خاص است.

مسأله زمان بندی وظیفه ها یک مسأله عمومی و پایه ای می باشد که به علت کاربردهای فراوان در علوم مختلف از جمله محاسبات توزیع شده، محاسبات گرید، مدیریت پروژه، مدیریت منابع انسانی و حتی مدیریت جنگ، به عنوان یکی از مسائل مهم در دنیای امروز به شمار می رود. در این مسأله مایل هستیم تا منابع را بصورت بهینه به وظیفه ها تخصیص دهیم، لذا بایستی اهدافی نظیر کمترین زمان اجرا و کمترین تاخیر زمانی را برآورده کنیم. با وجود سادگی در بیان صورت این مسأله، زمان اجرایی الگوریتم آن np-hard بوده و تاکنون راه حل بهینه و قطعی برای آن ارایه نشده است. تاکنون روش های متعددی در این زمینه پیشنهاد شده اند که تنها قادر به کشف جواب های نیمه بهینه هستند؛ غالب این روشها ازدیدگاه الگوریتمی به این مسأله نگاه می کنند در صورتی که می توان به آن از دیدگاه سیستمی نیز توجه کرد. مزیت دیدگاه سیستمی این است که دارای پایه های نظری مستحکم بوده و امکان بررسی کارآیی بصورت دقیق را فراهم می آورد. لذا هدف اصلی در این نوشتار ارایه ی دیدگاهی سیستمی برای مسأله زمان بندی وظیفه ها با استفاده از مفهوم سیستم های سوئیچینگ می باشد. در روش های سنتی می توان از راه حلی چندهدفه جهت یافتن زمان بندی مناسب وظایف بلادرنگ نرم برروی سیستم های چندپردازشی ناهمگن درمحیط ایستا به صورت کاملا متصل و بدون ساختار استفاده نمود. در این تحقیق به منظور ارایه ی دیدگاه سیستمی، بایستی دیدگاه های مختلف در خصوص این نوع طراحی بررسی شوند. ماهیت مسأله فوق غیرخطی است؛ لذا نمایش فضای حالت غیر خطی مسأله می تواند نمایانگر مناسبی از مسأله باشد. بعد از آن، با استفاده از خواص ماتریس ها و اعمال تبدیلات مناسب، مسأله زمان بندی وظیفه ها به فرم فضای حالت سوئیچینگ خطی به همراه چند قید غیر خطی تبدیل و تحلیل می شود. مدل ارائه شده توانایی نمایش عدم قطعیت را دارد و با کاهش هر تعداد از محدودیت ها می توان کنترلر مناسب را برای آن طراحی نمود. بنابراین مسأله طراحی الگوریتم زمانبندی وظیفه ها به طراحی کنترلر بهینه و طراحی کنترلر بهینه به طراحی سوئیچ کنترل تبدیل شده است. با استفاده از این نمایش جدید، الگوریتم هایی برای زمان بندی وظایف در دو محیط ایستا و پویا ارایه شده اند. در محیط ایستا دو الگوریتم hs و rt به منظور تعیین بُردارهای کنترل پیشنهاد شده اند. نتایج این دو الگوریتم با الگوریتم معروف heft مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج فرایند مقایسه، کارآیی قابل قبول روش پیشنهادی را نشان می دهد. در محیط پویا از مدل توسعه یافته زمانبندی وظایف استفاده شده است. نتایج مقایسات این روش با الگوریتم مرتبط نشان دهنده برتری 18% روش پیشنهادی (ls3) می باشد.در ادامهبه منظور نمایش قدرت مدل ارایه شده، سه مفهوم اساسی کنترل یعنی کنترل پذیری، مشاهده پذیری و پایدار پذیری بررسی شده و ضمن تبیین و تعریف هر یک از این مضامین در سیستم های سوئیچینگ خطی، وجود این ویژگی ها در مدل ارایه شده اثبات می گردد؛از این رو مدل ارایه شده از پشتیبانی تئوری قوی برخوردار است.

امروزه مبدلهای رزونانسی اهمیت بسیاری در کاربردهای مختلف یافتهاند. مسئله مدلسازی و کنترل این مبدل‏‏‏ها بسیار حائز اهمیت بوده و در این رساله راه حلی برای این مسئله ارائه گردیده است. راه حل پیشنهادی مبتنی بر تئوری سیستم‏‏‏های هایبرید و سوئیچ شونده خطی می‏‏‏باشد. رساله شامل دو بخش توسعه تئوری‏‏‏ سیستم‏‏‏های هایبرید و اعمال آنها بر مبدل رزونانسی می باشد. مبدل رزونانسی دارای ماهیت هایبرید بوده و به طور ذاتی در فرم سیستم سوئیچ شونده خطی مقید به حالت-ورودی منطقی قابل مدلسازی است. در این رساله تحلیل پایداری سیستم سوئیچ شونده خطی مقید به حالت ورودی منطقی ارائه گردیده و بر اساس بررسی رفتار مبدل در صفحه حالت، پیشنهاد تعریف کلاس جدیدی از سیستم‏‏‏های هایبرید به نام تکه ای خطی تبار مستقیم مطرح گردیده است. تحلیل پایداری کلاس جدید پیشنهادی همراه با کاربرد آن در مدلسازی و کنترل مبدل رزونانسی صورت پذیرفته است. صحت روش مدلسازی و کنترل پیشنهادی به کمک نتایج شبیه‏‏‏سازی و عملی تایید گردیده است.

تداخل میان جبران کننده ی توان راکتیو استاتیکی (svc) و سیستم توربین-ژنراتور نیروگاه ها (بخصوص نیروگاه های حرارتی)، تحریک مُدهای پیچشی را به دنبال داشته و سبب وارد شدن آسیب جدی به اجزای محور می گردد؛ که نتیجه ی آن کاهش قابل توجه طول عمر محور توربین-ژنراتور می باشد. برای سیستم قدرت که یک سیستم غیرخطی از مرتبه ی بالا می باشد، در تحلیل پدیده ی تداخل svc با سیستم مکانیکی توربین-ژنراتور، اطلاعات بدست آمده از تحلیل خطی کافی نبوده (خصوصا در شرایطی که سیستم قدرت تحت استرس باشد) و لذا باید با استفاده از تحلیل های غیرخطی این پدیده را مورد مطالعه قرار داد. در این رساله برای اولین بار با استفاده از روش های تحلیل غیرخطی نرمال فرم و سری مُدال تداخل میان اجزای محور توربین-ژنراتور و svc بررسی و تحلیل شده است. برای این منظور ابتدا معادلات دینامیکی اجزای سیستم قدرت مورد مطالعه فراهم شده است و با در نظر گرفتن بسط تیلور مرتبه ی اول معادلات سیستم و استفاده از تحلیل مُدال خطی، مقادیر ویژه ی سیستم و اجزای مرتبط با آنها تعیین گردیده است. سپس با استفاده از بسط تیلور مرتبه ی دوم معادلات اجزای سیستم، پاسخ تقریب مرتبه ی دوم نرمال فرم و سری مُدال بدست آمده و بر مبنای آنها شاخص های تداخل غیرخطی تعریف شده اند. با استفاده از این شاخص ها تداخل غیرخطی پیچشی svc در شرایط مختلف عملکرد سیستم ارزیابی و تحلیل شده است. همچنین به منظور بررسی اثرات فیزیکی تداخل غیرخطی از شبیه سازی در حوزه ی زمان گشتاور اعمال شده به اجزای محور توربین-ژنراتور استفاده شده است. با توجه به رشد روز افزون بکارگیری نیروگاه بادی، پدیده تداخل در این نیروگاه نیز در این رساله مورد بررسی قرار گرفته است. در انتها به منظور کاهش تداخل غیرخطی svc بر مبنای روش تحلیل غیرخطی یک کنترلر کمکی برای svc طراحی گردیده است.

پایداری ولتاژ به معنی توانایی سیستم قدرت در حفظ ولتاژ حالت ماندگار باس ها در رنج قابل قبول و به ازای همه شرایط سیستم می باشد. در سیستم های قدرت گسترش یافته امروزی، جبران ساز استاتیک توان راکتیو (svc) یکی از ادوات مهم بهبود پایداری ولتاژ شبکه می باشد. این جبران ساز با تزریق توان راکتیو در محل نصب قادر است نوسانات ولتاژ ناشی از تغییر در حالت سیستم در حین تغییر ناگهانی بار و یا بروز خطا را در محدوده کنترل شده حفظ نماید و به پایداری ولتاژ سیستم کمک نماید. تعیین نقطه بهینه نصب svc به منظور دستیابی به این هدف، موضوع بسیاری تحقیقات در حوزه پایداری ولتاژ بوده است. از طرف دیگر افزایش بارگذاری در خطوط که ناشی از برخی ملاحظات اقتصادی است، باعث پر رنگ تر شدن اثرات غیرخطی سیستم گردیده است که ضرورت استفاده از روش های نوین را برای حل مسأله مکان یابی ایجاب می کند. در این پروژه مکان یابی svc به روش تحلیل استاتیک پایداری ولتاژ بر مبنای معادلات پخش بار و به کمک ضرایب مشارکت مد- باس ارائه گردیده است. به منظور وارد کردن اثرات غیرخطی معادلات پخش بار در شرایط بارگذاری سنگین، از روش تحلیلی فرم نرمال استفاده شده است. همچنین اثر نحوه مدل سازی بار بر مکان یابی نیز در این پروژه بررسی شده است. سپس مسأله بر روی یک سیستم قدرت نمونه پیاده سازی شده و با استفاده از شاخص های استاتیکی پایداری ولتاژ میزان کارایی روش در شرایط بارگذاری مختلف به ازای حالات مختلف مدل-سازی بار مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان داده است که نوع مدل بار نقش بسزایی در مکان یابی svc برای بهبود پایداری ولتاژ دارد.

امروزه توسعه دانش شبکه و تکنولوژی ارتباطات باعث ترکیب آن با سایر رشته ها مانند علم کنترل شده و منجر به پیدایش زمینه جدیدی در کنترل تحت عنوان سیستم های کنترل تحت شبکه گردیده است. به طور کلی یک سیستم کنترل تحت شبکه از سنسورها، محرک ها و کنترل کننده هایی تشکیل شده است که در مکان های متفاوتی توزیع شده اند و از طریق تبادل اطلاعات توسط شبکه های ارتباطی با یکدیگر در تعامل هستند. استفاده از یک شبکه مشترک چند منظوره برای ارتباط المان های گسترده باعث ساختاری انعطاف پذیر می شود و معمولا هزینه های نصب و نگهداری را کاهش داده و مزایای بسیاری را به ارمغان می آورد. در نتیجه سیستم های کنترل تحت شبکه کاربردهای بسیاری در زمینه های مختلف از جمله در شبکه های سنسور متحرک، عملیات نظامی، عملیات اورژانسی و فوری پزشکی، جراحی از راه دور، سیستم های خودکار بزرگراه و وسایل نقلیه هوایی- فضایی بدون سرنشین، کارخانجات و... پیدا کرده اند. از طرفی استفاده از شبکه مشترک، چالش ها و مشکلات جدیدی را به وجود آورده و تحلیل و طراحی را دشوارتر می سازد. یکی از مهمترین چالش ها تأخیر ناشی از حضور شبکه می باشد. هویت تأخیر در سیستم های کنترل تحت شبکه مولد عدم قطعیت در سیستم خواهد شد که این عدم قطعیت با افزایش فرکانس افزایش یافته و رفتار سیستم را بیشتر تحت تاثیر قرار می دهد. باتوجه به اینکه ساختار کنترل کننده مدل داخلی رفتار مناسبی در برابر عدم قطعیت از خود نشان می دهد، از این ساختار کنترلی برای جبران اثر تأخیر در کلاسی از سیستم های کنترل شبکه استفاده شده است. در این پایان نامه، ابتدا به بیان مقدمه و تاریخچه سیستم های کنترل تحت شبکه پرداخته و سپس با معرفی این سیستم ها و انواع آن ها در مورد مزایا، چالش ها و کاربردهای آن ها بحث می کنیم. در ادامه با نگاهی اجمالی به مقالات ارائه شده و بررسی کارهای متداول انجام شده به ارائه مدلی مناسب برای تأخیر خواهیم پرداخت. سپس با استفاده از قضایای پایداری به بررسی چند مثال سیستم کنترل شبکه و اثر تأخیر بر پایداری آن ها می پردازیم. در ادامه تأخیر را به صورت عدم قطعیت ضرب شونده در سیستم مدل کرده و با استفاده از ساختار کنترلی مدل داخلی، جبرانساز مناسب برای رفع اثر تأخیر در سیستم کنترل شبکه طراحی می کنیم. سپس با ارائه شبیه سازی مناسب توسط نرم افزار matlab پاسخ سیستم را از دو دیدگاه عملکرد و روباستنس مورد بررسی قرار داده تا موثر بودن کنترل کننده طراحی شده تایید گردد. در ادامه با استفاده از روش کنترلی تخمینگر اسمیت نیز تأخیر سیستم کنترل شبکه را جبرانسازی کرده و به قیاس نتایج حاصل از طراحی کنترل کننده اسمیت و روش کنترلی مدل داخلی خواهیم پرداخت. در پایان نیز پس از جمع بندی، به ارائه پیشنهادات جدید برای علاقه مندان تحقیقات در این زمینه خواهیم پرداخت.

دستگاه معادلات دیفرانسیل تأخیری در زمینه های مهندسی و علوم از اهمیت برخوردار است. زیرا معادلات دیفرانسیل در مدل سازی پدیده ها و بررسی رفتار آن ها همواره مورد استفاده است و رفتار دستگاه تحت تأثیر رفتار گذشته و حال آن می باشد. ‎‎ هدف این رساله بررسی اثر پارامتر تأخیر بر رفتار برخی از معادلات دیفرانسیل مرتبه دوم و دستگاه معادلات دیفرانسیل درگیر می باشد. بنابراین به ذکر مفاهیم مورد نیاز در دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی وتأخیری و همچنین کنترل فیدبک تأخیری در فصل اول و دوم خواهیم پرداخت. در فصل سوم به پایدارسازی برخی از جواب های دوره ای در یک دستگاه دوبعدی از معادلات دیفرانسیل معمولی می پردازیم که این هدف با به کاربردن کنترل فیدبک تأخیری و نظریه معادلات دیفرانسیل تأخیری تأمین می شود. بالاخره در فصل چهارم برخی از نوسانگرهای غیرخطی درگیر تأخیری را از نقطه نظر پایداری، انشعاب و وجود جواب های دوره ای مورد بررسی قرار خواهیم داد. نوسانگرهای مورد بررسی در ‏این فصل تعمیم مدل مایکروویو و مدل پیس میکرهای قلب می باشد. این فصل را با ارائه مثال هایی خاتمه خواهیم داد.

تقریب کسری سکوی دو درجه آزادی و طراحی کنترلکننده pid مرتبه کسری رباست با روش تئوری qft

سیستم های هایبرید، سیستم هایی دینامیکی هستند که رفتار آنها بر اساس تعامل بین متغیرهای پیوسته و دینامیک های رخداد گسسته تعیین می شود. از نقطه نظر تئوری نشان داده شده است که قدرت سیستم های هایبرید در مدلسازی سیستم های واقعی، بیشتر از معادلات دیفرانسیل معمولی است که اغلب برای توصیف دینامیک های متغیر پیوسته بکار می رود. کلاس سیستم های قطعه ای آفین، کلاس خاصی از سیستم های هایبرید است که هم ارزی آن با چند کلاس دیگر از سیستم های هایبرید نشان داده شده است. سیستم های قطعه ای آفین قالب مناسبی را برای مدلسازی سیستم های دینامیکی پیچیده و غیرخطی در اختیار می-گذارد. بعلاوه بسیاری از سیستم های موجود، شامل غیرخطی هایی هستند که بطور طبیعی در قالب قطعه ای آفین مدل می شوند. لذا این کلاس ابزاری قدرتمند برای تقریب سیستم های غیرخطی است. از طرف دیگر تحلیل پایداری و عملکرد سیستم قطعه ای آفین را می توان در قالب مسائل محدب که بطور موثری توسط روش های عددی قابل حل هستند، فرمول بندی کرد که این مزیت از نقطه نظر تئوری و کاربرد، اهمیت این کلاس را دو چندان می کند. در سال های اخیر روش های گوناگونی برای مدلسازی یک سیستم غیرخطی در قالب یک مدل قطعه ای آفین ارائه شده است که تحت شرایط تعریف شده، نتایج حاصل از تحلیل و طراحی مدل تقریبی، برای سیستم اصلی نیز معتبر می باشد. اما تا کنون مطالعات اندک و پراکنده ای در رابطه با مدلسازی سیستم های غیرخطی وابسته به پارامتر در قالب سیستم های هایبرید انجام شده است. هدف این رساله، ارائه روشی سیستماتیک برای مدلسازی کلاس خاصی از سیستم های غیرخطی نامعین پارامتری در قالب کلاس سیستم های قطعه ای آفین نامعین وابسته به پارامتر است. نشان داده می شود که برای کلاس خاصی از سیستم های غیرخطی وابسته به پارامتر، رفتار سیستم قطعه ای آفین وابسته به پارامتر می تواند به اندازه دلخواه به رفتار سیستم اصلی نزدیک شود. سپس شرایط کافی برای پایداری این سیستم تقریبی مورد بحث قرار می گیرد و در نهایت، پایداری سیستم اصلی بر اساس پایداری سیستم تقریبی تحلیل می گردد.

امروزه مسئله تخمین حالات به وسیله فیلترها، یکی از روش های مهم به منظور افزایش دقت در سیستم ها می باشد که مورد توجه دانشمندان زیادی قرارگرفته است. در دسته بندی این فیلترها، آن ها را به سه دسته ی خطی و غیرخطی با نویز گوسی و غیرخطی با نویز غیرگوسی تقسیم می کنند. در این تحقیق، عملکرد فیلتر ذره ای را بررسی نموده که در دسته فیلترهای غیرخطی با نویز غیرگوسی قرار می گیرد. در این فیلتر، گام باز نمونه برداری باعث به وجود آمدن مسئله فقر ذرات می شود که سعی شده است با دسته بندی ذرات بر اساس وزنشان، این مشکل را حل نموده که مسئله تخمین حالات، بدون از دست دادن سرعت تخمین بهبود بخشیده شده است. در انتها نیز برای اثبات ادعای خود، فیلتر ذره ای با الگوریتم پیشنهادی را بر روی سیستم ناوبری gps/ins شبیه سازی نموده که با فیلتر کالمن توسعه یافته و فیلتر ذره ای عمومی مقایسه شده است.

این پایان نامه مسئله ی کنترل و سنکرون سازی وضعیت دینامیکی آشوبگونه ی فضاپیمای چندگانه را مورد بررسی و مطالعه قرار می دهد. تنظیم سرعت های زاویه ای و زوایای اویلر در راستای چارچوب های مختصاتی موجود جهت رسیدن به مقدار نهایی و یا ردیابی مسیر مرجع، به عنوان هدف نهایی این دسته از مسائل کنترلی تعریف می شود. ثابت شده است که هر جسم صلب در فضا، تحت تأثیر میدان های گرانشی و مغناطیسی اجرام و شارهای خورشیدی، می تواند دچار آشوب شود. به دلیل پیچیدگی بالای معادلات غیرخطی حاکم بر فضاپیما و استعدادی که در نشان دادن رفتار آشوبناک در آن ها وجود دارد، لزوم طراحی کنترل کننده های دقیق برای این سیستم ها ملموس است. از آنجا که سیستم های مقیاس بزرگ اغلب از تعداد زیادی زیرسیستم با فعل وانفعالات دینامیکی قوی تشکیل شده اند، استفاده از الگوریتم های سنتی و متمرکز لزوماً نمی تواند منجر به دستیابی به عملکرد مناسب در فرایند کنترل پلانت گردد، از این رو برای رسیدن به عملکرد مطلوب در زمان کم، استفاده از ساختارهای غیرمتمرکز و توزیع شده جهت پیاده سازی رویکردهای کنترلی توصیه می شود. اساس استفاده از این ساختارها، تجزیه ی سیستم به چندین زیرسیستم ساده و طراحی یک رویکرد کنترلی مجزا برای هر زیرسیستم است، به طوری که بخش های تجزیه شده در راستای رسیدن به هدف نهایی با هم تعامل داشته باشند. رویکرد کنترل کننده های پیش بین به دلیل مزایای طبیعی از قبیل توانایی پیش بینی رفتار آینده ی زیرسیستم ها و سادگی و وسعت عمل و …، یکی از رویکردهای مورد علاقه در بین پژوهشگران و صنعتگران است. الگوریتم های پیش بین بسیاری برای تضمین برخی خصوصیات اصلی از قبیل پایداری سیستم حلقه بسته و یا مقاوم بودن و یا عدم قطعیت های مدل توسعه یافته اند. در این پایان نامه، ضمن بیان تاریخچه ای از کارهای انجام شده در مورد فضاپیما و الگوریتم های کنترلی پیش بین، انواع ساختارهای متداول کنترل کننده های پیش بین، و به طور خاص کنترل کننده ی پیش بین توزیع شده، تشریح می شود. تجزیه ی سیستم ها به چندین زیرسیستم جزئی و ساده به عنوان بخش مهم ساختارهای توزیع شده نیز مورد اشاره قرار می گیرد. الگوریتم متوالی توزیع شده برای استفاده جهت سنکرون سازی فضاپیمای چندگانه ی آشوبناک پیشنهاد؛ و در نهایت، ضمن مقایسه ی نتایج حاصل از شبیه سازی ها بر روی یک توپولوژی فرضی با دیگر روش های ارائه شده در این زمینه، چالش های موجود بر سر راه کنترل کننده ی مدل پیش بین توزیع شده بیان و پیشنهاداتی برای ادامه ی کار در این زمینه برای علاقه مندان ارائه می شود.

در حدود 70 درصد سطح زمین از آب تشکیل شده است که مانند یک امپراتوری از منابع طبیعی می باشد. به منظور استفاده از این منابع بشر می بایست وسایل زیر آبی را توسعه داده و آنها را بکار گیرد. بنابراین شناخت این وسایل از اهمیت ویژه ای برخوردار است. روش های کنترلی بسیاری بر روی این وسایل به کار گرفته شده است، که عبارتند از: روش های هوشمند، کنترل غیر خطی، کنترل تطبیقی و کنترل خطی. به دلیل ماهیت شدیدا غیر خطی auv کنترل کننده های به کار گرفته شده درون آن می بایست معین و دقیق باشد ودر مقابل اغتشاش و عدم قطعیت مقاوم باشند. به دلیل اینکه کنترل مد لغزشی حرکت سیستم را در یک زیر فضای معین از فضای حالت محدود می کند و باعث می شود که حرکت سیستم به طور مجانبی به نقطه تعادلش همگرا شود، بنابراین این طرح نسبت به تغییر پارامترها و اغتشاش های خارجی خیلی مقاوم است، اما وزوز، بزرگ بودن مقدار اولیه سیگنال ورودی سیستم و آسیب پذیری بسیار زیاد در مقابل نویز از مشکلات عمده این کنترل کننده می باشد. در این پایان نامه با ارائه قانون اصلاح شده برای قانون رسیدن و استفاده از بهره تطبیقی در کنترل مد لغزشی، این مشکلات از سیگنال ورودی سیستم حذف شده است. در قانون رسیدن بجای ترم ناپیوسته تابع علامت از یک ترم پیوسته استفاده شده و همچنین چون حالت ها با سرعت به سطح لغزش برخورد می کنند و به دلیل سرعتشان از سطع جدا می شوند، ترم سرعت نیز وارد قانون رسیدن شده است.

?تاخیر زمانی در سیستم های فیزیکی، مهندسی، شیمیایی و بیولوژیکی، همانند کنترل فرایندهای شیمیایی، موتورهای احتراق، مدل های کنترل جمعیت، کنترل شبکه های مخابراتی، شبکه های اینترنت، سیستم های حاصل از مدل بندی فرایندهای بیولوژیکی و... وجود دارند. این تاخیر در سیستم های کنترل اشاره شده ممکن است در متغیرهای وضعیت و یا کنترل باشد. حل مسائل کنترل تاخیری و نیز مسائل کنترل بهینه تاخیری، همواره مورد توجه بوده و تحقیقات زیادی در محاسبه تحلیلی و یا محاسبه عددی جواب ها، انجام شده است. از آنجا که چندجمله ای ها، و از جمله چندجمله ای های بزیر، که از دسته توابع اسپلاین می باشند، عملکرد مفیدی در محاسبه تقریبی جواب های تحلیلی سیستم های دینامیکی داشته اند. در این رساله برای اولین مرتبه، این گونه تقریب سازها (چندجمله ای های بزیر)، برای حل رده هایی از سیستم های دینامیکی تاخیری مورد استفاده قرار گرفته اند. در واقع در این رساله، از چندجمله ای های بزیر، برای محاسبه تقریبی جواب های تحلیلی، مسائل کنترل و کنترل بهینه تاحیری (تاخیر در متغیر وضعیت و متغیر کنترل)، مسائل کنترل و کنترل بهینه پانتوگراف، مسائل کنترل و کنترل بهینه تاخیر معکوس، سیستم های کنترلی سوییچ، سیستم های کنترلی با قیود انتگرالی و معادلات اینتگرو دیفرانسیل تاخیری استفاده شده است. همگرایی روش اثبات شده است و مسائل متنوعی که مورد بحث و بررسی و حل قرار گرفته اند، اعتبار روش مورد استفاده را نشان می دهند.

در این رساله به طراحی کنترل کننده تحمل پذیر خطابرای ماهواره پرداخته شده است که کمترین وابستگی را به دقت اطلاعات در دسترس از آسیب داشته و در عین حال، دارای عملکرد مناسبی باشد. به همین منظور، استفاده از روش-های کنترل تحمل پذیر خطا به روش غیرفعال در دستور کار قرار گرفته و به منظور بهبود عملکرد این دسته از کنترل کننده ها بخصوص در حالت گذرا، پیشنهادهایی ارائه گردیده است. آسیب مورد مطالعه در این رساله، آسیب ضرب شونده در عملگر انتخاب شده است. در ابتدا با استفاده از روش کنترل ساختار متغیر، کنترل کننده ردیاب تحمل پذیر خطا جهت مواجهه با آسیب ضرب شونده در عملگر طراحی شده است. پایداری نمایی این روش، به کمک روش مستقیم لیاپونوف و توسط یک پارامتر تطبیقی تضمین شده است بدلیل عملکرد نامطلوب روش فوق در زمان صفر شدن پارامتر تطبیق، کنترل کننده دیگری با استفاده از روش کنترل ساختار متغیر پیشنهاد گردیده است. در روش دوم، پایداری سیستم حلقه بسته از دیدگاه کرانداری غایی یکنواخت اثبات شده است. در روش سوم و به منظور بهبود کیفیت پاسخ گذرا، با تغییراتی در روش دوم و با افزودن یک پارامتر، کنترل کننده دیگری معرفی گردیده و پایداری سیستم حلقه بسته مجددا از دیدگاه کرانداری یکنواخت اثبات شده است. طراحی کنترل-کننده ای که علاوه بر جبران اثرات منفی آسیب، به کنترل حالت گذرا نیز توجه داشته باشد جزء نوآوری های این رساله بوده است. در روش چهارم، با تغییراتی در روش سوم، پارامتر کنترل کننده حالت گذرا محدود به بازه [1و0] شده تا از اثرات جانبی منفی این پارامتر، جلوگیری شود. در طراحی کنترل کننده های فوق، محدودیت دامنه ورودی، مستقیما در کنترل کننده درنظر گرفته شده است که این ویژگی مشکلات موجود در استفاده از عملگر اشباع را در سایر روش ها، به خوبی مرتفع می سازد. روش آخر این رساله به روش کنترلی می پردازد که برخلاف سایر روش های تطبیقی، از اصل اطمینان از هم ارزی استفاده نمی کند. به همین دلیل امکان تغییر در روند تطبیق پارامتر در اختیار طراح قرار گرفته است. کنترل کننده پیشنهادی دارای این مزیت بوده که بدون اطلاع دقیق از آسیب موجود در سیستم و ماتریس ممان اینرسی، همزمان هم به کنترل حالت گذرا و هم مقابله با اثرات منفی آسیب می پردازد. آنچه باعث تمایز روش های پیشنهادی این رساله از روش های موجود گردیده است، عدم نیاز روش های پیشنهادی به اطلاع دقیق از شدت آسیب و امکان ردیابی مسیر در حضور اغتشاش خارجی است. نتایج شبیه سازی نشان از عملکرد مطلوب روش های پیشنهادی در ردیابی مسیری با تغییرات سریع با وجود اغتشاش خارجی، محدودیت دامنه ورودی و آسیب ضرب شونده موجود در عملگر دارد.

محور اصلی این پایان نامه طراحی کنترل کننده برای سیستمهای غیرخطی کاهش مرتبه یافته است که دارای قوام بیشتری نسبت به سایر روش های مرسوم می باشد. تقریبا تمام سیستم ها و پدیده های صنعتی و طبیعی، غیرخطی هستند. مدلسازی، اولین گام برای مطالعه و کنترل یک سیستم است. پس از مدلسازی نوبت به طراحی کنترل کننده می رسد. دو موضوع بسیار مهم در کنترل سیستم های غیرخطی، سادگی ساختار کنترل کننده و مقاوم سازی هرچه بیشتر عملکردکنترل کننده در برابر عدم قطعیت ها است. خطی سازی می تواند باعث طراحی یک کنترل کننده ساده شود اما واضح است این کنترل کننده در برابر عدم قطعیت ها مقاومت مورد انتظار را نخواهد داشت. در این پایان نامه به منظور طراحی کنترل کننده ی ساده ابتدا سیستم غیرخطی با استفاده از روش متوازن و به کمک آنالیز مقادیر تکین عملگر هنکل کاهش مرتبه داده می شود. سپس اثر متغیر (یا متغیرهای) حذف شده بصورت اغتشاش مدل شده و سعی در به حداقل رساندن اثر این اغتشاش می گردد. سپس برای سیستم حاصل بر مبنای رهیافت مود لغزشی و با تعریف یک تابع لیاپانوف، کنترل کننده طوری طراحی می شود که پایداری سیستم اصلی تضمین گردد. در مرحله ی آخر نشان داده می شود که کنترل کننده ی کاهش مرتبه یافته ی طراحی شده بر اساس این روش نتایج قابل قبولی ارائه می دهد و نسبت به سایر کنترل کننده های مرسوم در برابر عدم قطعیت ها عملکرد مقاوم تری خواهد داشت. لذا می توان به هر دو هدف که سادگی ساختار کنترل کننده و عملکرد مقاوم در برابر عدم قطعیت ها است، دست یافت.

یکی از مهمترین دلایل تحقق شبکه هوشمند بازده انرژی است، و در موضوع بازده انرژی، پاسخ تقاضا یکی از برنامه های اساسی در سطح توزیع است. باید توجه داشت که، اگرچه پاسخ تقاضا مزیت های گوناگونی برای شبکه و مشترک به وجود می آورد، چالش های در اجرا دارد، که از مهمترین آنها می توان به عدم توانایی مشترک به پاسخ خودکار به تغییرات قیمت اشاره کرد. بنابراین ارائه روشی مناسب برای پاسخ خودکار به تغییرات قیمت امری مهم خواهد بود. با وجود استفاده از تجهیزات مدرنی که در حال حاضر قابلیت نصب در ساختمان ها را داراست، پاسخ بار اقتصادی تر به نظر خواهد آمد (هم از نگاه مصرف کننده و شبکه). همچنین شبکه هوشمند بستری مناسب برای مدیریت انرژی ساختمان با استفاده از ارتباط دو طرفه انرژی و اطلاعات (در کنتور هوشمند) فراهم آورده است. پاسخ بار (در این پایان نامه) شامل برنامه ریزی منابع همانند دیزل ژنراتور، بارها شامل، کنترل پذیر وقفه پذیر و وقفه ناپذیر، و سیستم های ذخیره شامل، باتری و خودروی الکتریکی، خواهد بود. همچنین، به معرفی روش روی خط برنامه ریزی بارها و منابع ساختمان هوشمند پرداخته می شود، به علاوه، این الگوریتم را برای یک سیستم نمونه شبیه سازی کرده و نتایج و مزیت های آن نشان داده خواهد شد. شبیه سازی برای سیستم مورد نظر با الگوریتم خارج از خط انجام شده سپس الگوریتم روی خط را با دو چالش برای شبیه سازی روبرو می شود و نتایج نمایش می شود. نتایج نشان داده شده نمایش گر مزایای این الگوریتم نسبت به دیگر روش های برنامه ریزی خواهد بود.

امروزه سیستم های سوییچ شونده اهمیت خاصی در مدل سازی، تحلیل و طراحی بسیاری از سیستم های کنترلی پیدا کرده است و کنترل بهینه این نوع سیستم ها به عنوان زمینه تحقیقاتی بروز بوده و حجم زیادی از تحقیقات علم کنترل و ریاضیات کاربردی را به خود اختصاص داده است. در این رساله کنترل زیر بهینه سیستم های سوییچ شونده خطی نا خودگردان که از جمله کلاس های بسیار مهم سیستم های سوییچ شونده است مورد بحث و تحقیق قرار می گیرد. تفاوت عمده در کنترل این کلاس از سیستم های سوییچ شونده نسبت به سیستم های سوییچ شونده خودگردان آنست که علاوه بر طراحی سیگنال سوییچ، سیگنال کنترل فیدبک حالت پیوسته یا گسسته نیز باید طراحی گردد. اهم مسایل کنترل بهینه مورد بحث در این رساله از دو دیدگاه قابل بررسی است. دیدگاه اول بدست آوردن یک کران پایین بهتر در مسئله کنترل بهینه سیستم های سوییچ شونده نا خودگردان و دیدگاه دوم بدست آوردن حداقل کران بالای تابع هزینه در مسئله موسوم به کنترل هزینه تضمینی سیستم های سوییچ شونده زمان-پیوسته یا زمان گسسته دارای عدم قطعیت است. در این رساله ضمن معرفی کلاس سیستم های سوییچ شونده نا خودگردان و مروری بر کارهای انجام شده و اهداف کنترلی در این زمینه، سه جنبه نوآوری در حل مسایل مطرح شده بیان می گردد. در مسئله بدست آوردن کران بهینه تابع هزینه، قانون سوییچ و فیدبک حالتی ارائه می گردد که علاوه بر بدست آوردن یک کران پایین بهتر برای تابع هزینه، تضمین کننده پایداری نمایی کل سیستم سوییچ کننده نیز باشد. همچنین در مسئله کنترل هزینه تضمینی و در کلاس سیستم های سوییچ شونده نا خودگردان زمان-پیوسته و زمان-گسسته، قوانین سوییچ و فیدبک حالتی ارائه گردیده است که رهیافت جدید بوده و بر اساس تعریف و مفهوم پایداری نمایی در سیستم های غیرخطی می باشند. شبیه سازی ها و مقایسات صورت گرفته بیانگر کیفیت قوانین سوییچ ارائه شده می باشد.

جوش با قوس الکتریکی تحت گاز محافظ (gmaw) به¬دلیل دقت بالا و امکان جوش طیف گسترده¬ای از آلیاژها از اهمیت ویژه¬ای در صنعت جوش برخوردار است. از سال¬های پیش تاکنون مطالعات وسیعی در راستای بهبود و توسعه مدل دینامیکی این فرآیند، آنالیز رفتار و کنترل آن انجام گرفته است. در اکثر مطالعات صورت گرفته قبلی استفاده از کنترل¬کننده¬های طراحی شده بر اساس یک ناحیه کار، باعث شده است که فقط در یک محدوده کاری کوچک قادر به تنظیم متغیرهای این فرآیند باشیم. در این تحقیق با مطالعات انجام شده بر روی فرآیند gmaw، تشخیص داده شد که به¬منظور توسعه گستره کنترل متغیرهای فرآیند جوش، از رهیافت کنترل تطبیقی مدل چندگانه استفاده شود. بدین صورت که ابتدا با توجه به نواحی کاری فرآیند شامل اتصال کوتاه، قطره¬ای، مرزی و اسپری؛ چهار ماتریس تبدیل متناظر با هر یک از نواحی مذکور تقریب زده شد و با کمک آن¬ها، چهار ماتریس دکوپله¬ساز منطبق با هر ماتریس تبدیل تقریب¬زده¬شده، به¬منظور حذف اثر تداخل بین کانال¬های ورودی غیرمتناظر طراحی شده¬ است. سپس با استفاده از رهیافت کنترل تطبیقی مدل چندگانه (mmac)، به تنظیم متغیرهای مذکور پرداخته شده است. نتایج حاصل از شبیه¬سازی¬ها نیز موید موفقیت استفاده از رهیافت پیشنهادی به¬منظور کنترل خروجی¬های فرآیند در یک محدوده کاری وسیع، می¬باشد.

در سال های اخیر، ربات های خودمختار در صنایع مختلف مورد توجه بسیاری قرار گرفته اند. ویژگی مهم این دسته از ربات ها انجام عملیات مورد نظر در شرایط خطرناک و پرزحمت بدون حضور انسان است. یکی از قابلیت های ربات های خودمختار توانایی آنها در ردیابی هدف می باشد. برای این منظور لازم است از حس گرهایی استفاده شود که سمت و یا فاصله نسبی هدف تا ربات (رویت گر) را اندازه گیری کنند. یکی از مسائل اساسی در زمینه ردیابی هدف، هنگامی که حس گر تنها سمت هدف را اندازه گیری می کند، وابسته بودن دقت تخمین به مسیر حرکت رویت گر می باشد. به عبارت دیگر بعضی از مسیرها منجر به تخمین بهتری از موقعیت هدف نسبت به سایر مسیرها می شوند. موضوع این رساله تعیین مسیر بهینه رویت گر در تخمین پارامترهای حرکت (حالت) هدف متحرک می باشد به طوری که دقت تخمین افزایش یابد. کارهایی که تا کنون در این زمینه انجام شده است یا قابل پیاده سازی به صورت بلادرنگ نیستند و یا قیودی که در عمل در محیط و حس گر وجود دارند را به طور کامل در نظر نمی گیرند در حالیکه وجود این قیود به طور مستقیم بر مسیر بهینه تاثیر می گذارند. در این رساله دو روش جدید و بلادرنگ برای تعیین مسیر بهینه رویت گر با در نظر گرفتن قیود مختلف ارائه شده است. در روش اول با در نظر گرفتن معیار بهینگی در یک گام به جلو (osaotg)، مکان بهینه رویت گر به صورت بلادرنگ در لحظه بعد تعیین می شود. قید میدان دید محدود رویت گر، قید وجود مانع در مسیر حرکت رویت گر و همچنین قید مانورپذیری محدود رویت گر در این روش در نظر گرفته شده است. از ویژگی دیگر این روش لحاظ نمودن حرکت هدف در تعیین مسیر بهینه رویت گر می باشد. در روش دوم بر اساس معیار بهینگی در لحظه نهایی یک قانون کنترل (cpotg) ارائه می شود که کورس رویت گر را به سمت هدف مرتبط می سازد. این روش نیز به صورت بلادرنگ و با در نظر گرفتن قید محدودیت میدان دید رویت گر، مسیر بهینه را تعیین می نماید. کارایی این دو روش نه تنها با شبیه سازی بلکه به صورت عملی نیز در کنترل یک ربات متحرک مجهز به یک دوربین به عنوان حس گر زاویه سمت نشان داده شده است.

در سال های اخیر، سیستم های سوئیچ شونده به عنوان کلاسی از سیستم های هایبرید مورد توجه قرار گرفته اند. در این رساله مسئله طراحی قانون سوئیچ پایدارساز برای کلاس خاصی از سیستم های غیرخطی سوئیچ شونده مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور زیرسیستم های سیستم سوئیچ شونده، همگن در نظر گرفته شده و شرایط کافی برای وجود قانون سوئیچ پایدارساز در سیستم های غیرخطی سوئیچ شونده مورد نظر ارائه شده است. این تحقیق در دو بخش اصلی انجام شده است. در بخش اول، سیستم های سوئیچ شونده غیرخطی با زیرسیستم های مرتبه دو همگن در نظر گرفته شده و براساس خصوصیات سیستم های مرتبه دو همگن در صفحه، دو نوع قانون سوئیچ همگن پایدارساز شامل قانون سوئیچ تک جهته و دوجهته معرفی و شرایط وجود هریک در سیستم مرتبه دو همگن سوئیچ شونده بیان شده است. در بخش دوم، محدودیت مرتبه سیستم حذف شده و برمبنای تابع لیاپانوف مشترک، قانون سوئیچ پایدارساز همگن مشخص می گردد. در این رهیافت یک سیستم ترکیبی از زیرسیستم ها ساخته می شود و در قضیه ای نشان داده شده که پایداری سیستم ترکیبی، پایداری سیستم سوئیچ شونده به همراه قانون سوئیچ معرفی شده را نتیجه می دهد. همچنین تابع لیاپانوف سیستم ترکیبی، به عنوان تابع لیاپانوف مشترک برای سیستم سوئیچ شونده معرفی شده است. صحت و کارایی نتایج توسط شبیه سازی تایید شده است.

در این پایان نامه روشی غیر لیاپانوفی جهت تخمین ناحیه ی جذب سیستم های پیوسته، غیرخطی، خودگردان و دارای تأخیر زمانی ارائه می شود. این روش تعمیمی از روش تکمیل متوالی تخمین ناحیه ی جذب برای سیستم های فاقد تأخیر می باشد. علاوه بر آن روشی نیز جهت تعیین حدود مجاز تأخیر جهت حفظ پایداری در سیستم های خطی غیر متغیر با زمان و دارای تأخیر زمانی با استفاده از تقریب پده ارائه می گردد و سپس به بررسی کارآیی تقریب پده پرداخته می شود.

سیستم اتوماتیک جوش قوس با پوشش گاز محافظ یکی از سیستم های پیچیده و پرکاربرد در صنعت است. مدل دینامیکی این فرایند از دهه های پیش جهت تحلیل و کنترل مورد مطالعه محققین قرار داشته است. در این رساله مدل دینامیکی این فرایند اصلاح می شود. معادله قوس، مقاومت الکتریکی قطره مذاب، میزان جدایش در پل اتصال کوتاه و مدل منبع تغذیه باز نگری شده اند. با اصلاحات انجام شده مدل به دست آمده با دقت بهتری رفتار فرایند را شبیه سازی می کند، و امکان تحلیل و پیش بینی بهتری از رفتار فرایند فراهم آمده است. در قدم بعدی بر مبنای مدل اصلاح شده و داده های تجربی، مدل ماتریس تبدیل خطی چهارورودی-چهار خروجی معرفی می شود. این مدل محلی بوده و جهت کنترل دقیق تر و موثرتر سیستم به کار می رود. این مدل تمام ورودی و خروجی های موثر در سیستم های اتوماتیک فعلی را در بر دارد و می تواند به صورت محلی در هر ناحیه دل خواهی از نقطه کار به دست بیاید. بنابراین مدل ماتریس تبدیل محلی در روش های کنترل تطبیقی چند مدله نیز قابل استفاده است. در گام بعدی روش کنترل فرکانس ریزش قطرات بر مبنای مدل محلی تعریف شده ارایه می شود. این روش قادر به کنترل و دنبال روی فرکانس جدایش به عنوان یک معیار کیفی مهم است. این روش بر مبنای تخمین فرکانس با استفاده از تبدیل زمان محدود فوریه بنا شده است. در این روش ضمن کنترل فرکانس جدایش بقیه معیارهای کیفی فرایند تثبیت می شوند. البته این روش تخمین نسبت به خطاها و اغتشاشات فرایند حساس است. در گام بعد استراتژی کنترل بر مبنای پیش بینی کننده اسمیث ارایه می شود. در این استراتژی داده های بلوک تخمین فرکانس با بلوک پیش بینی کننده فرکانس تلفیق شده و خطای تخمین فرکانس کم می شود. هم چنین علاوه بر دنبال روی فرکانس جدایش سه معیار کیفی دیگر یعنی گرمای ورودی، مساحت مذاب ریزی و نسبت ولتاژ قوس به جریان جوش کنترل و دنبال روی می شوند. روش های کنترلی مطرح شده بر روی سیستم اتوماتیک جوش لوله پیاده سازی شده و سودمندی آن ها نشان داده شده است.

خط لوله امن ترین راه انتقال گاز طبیعی است. اما این روش نیز با خطراتی همراه است. بزرگترین خطری که خطوط لوله را تهدید می کند نشتی می باشد. بحث نشتی خطوط لوله از جهات ایمنی، زیست محیطی و اقتصادی مورد توجه است. شبکه ی توزیع و انتقال گاز یک سیستم پیچیده و دایما رو به گسترش است. شبکه ی خطوط لوله یک سیستم پارامتر گسترده و غیر خطی است و توسط دستگاه معادلات مشتق جزیی توصیف می شود. همچنانکه شبکه بزرگتر می شود، شرایط مرزی شبکه (اعم از فشار، دبی و دما) یا معادلا تعداد ورودی های سیستم افزایش می یابد و مدیریت و حل تعداد زیاد معادلات سخت تر می شود. تحلیل دینامیکی خطوط لوله به منظور کنترل و نظارت بر شبکه مورد نیاز است. در این رساله یک شبکه ی الکتریکی معادل برای یک شبکه ی انتقال و توزیع گاز پیشنهاد شده است. معادلات مشتق جزیی در راستای مکان گسسته سازی شده و به دسته ای معادلات دیفرانسیل عادی منجر شده اند. شبکه ی الکتریکی که بر اساس این معادلات پیشنهاد شده است طراحی، تحلیل و کنترل شبکه ی خطوط لوله را تسهیل می کند. نشتی ها در قسمت بندی های خط لوله با عناصر مقاومتی در شبکه ی الکتریکی معادل سازی شده اند. حالات شبکه ی الکتریکی (که در واقع همان فشار، دبی و دمای گاز در تمام قسمت های شبکه ی خطوط لوله است) به همراه مقادیر عناصر مقاومتی مدل کننده ی نشتی در خط لوله، در هر لحظه با استفاده از فیلتر کالمن گسترش یافته تخمین زده می شوند. حالات شبکه و مقادیر عناصر مقاومتی که توسط این روش تخمین همزمان حالت و پارامتر به دست آمده اند به ترتیب به منظور نظارت و کنترل بر شبکه ی خطوط لوله و مقاصد نشت یابی استفاده می شوند. روند ارائه شده در این تحقیق برای مدل های تقریبی و دقیقترین مدل های موجود برای خطوط لوله، روش یکسانی را ارایه می دهد که به منظور تحلیل، طراحی و کنترل خطوط و همچنین تشخیص و جایابی نشتی در خطوط لوله مورد استفاده خواهد بود.

در این پایان‏ نامه برای اولین بار طراحی استراتژی واکسیناسیون بر مبنای کنترل مدل پیش‏ بین غیرخطی برای مدل همه ‏گیری از نوع seirs به منظور حذف بیماری از جامعه صورت گرفته است.

موضوع این تحقیق تخمین پارامترهای حرکتی یک هدف متحرک است که در آن فاصله هدف قابل اندازه گیری نیست. برای این منظور دو روش عمومی بازگشتی وجود دارد که عبارتند از فیلتر کالمن و فیلتر ذره ای. فیلترهای کالمن بار محاسباتی کمتری دارند و در این پایان نامه روشی برای ترکیب پاسخ این فیلترها پیشنهاد شده است. هدف از این ترکیب دستیابی به دقت بهتر و قابل رقابت با فیلترهای ذره ای بوده است که به دلیل حساسیت زیاد پارامترهای طراحی به خطاهای تخمین مونت کارلو، این بهبود دقت حاصل نشده است.

چکیده ندارد.

کاهش دوره ای نوتروفیل یکی از بیماری های نادر خونی است که به صورت دوره ای باعث افت مقدار نوتروفیل های موجود در جریان خون می گردد. هنگامی که تعداد نوتروفیل ها به کمتر از حد مشخصی سقوط می کند، حساسیت نسبت به بیماری های عفونی به شدت افزایش می یابد. روش رایج درمان این بیماری تزریق روزانه هورمون g-csf به مقدار3-5 µg/kg است. این روش درمان برای یک فرد میانسال با 60 کیلوگرم وزن حدود 000/40 دلار آمریکا در سال هزینه دارد که هزینه زیادی است. تجربه های بدست آمده نشان می دهد که با افزایش تعداد روزهای تزریق، تعداد روزهایی که افت شدید نوتروفیل وجود دارد کاهش می یابد. هزینه بالای درمان کاهش دوره ای نوتروفیل را می توان با تعیین توالی مناسب درمان، کاهش داد. در این پایان نامه با استفاده از بهینه سازی چند هدفه، سعی شده است تا یک روند درمانی مناسب جهت بهبود کاهش دوره ای نوتروفیل، بدست آید. در فصل اول مقدمه ای در مورد کاهش دوره ای نوتروفیل، مدل های موجود و کارهای انجام گرفته در این زمینه بیان شده است. در فصل دوم مدل در نظر گرفته شده در این پایان نامه بررسی شده است. فصل سوم به بهینه سازی چند هدفه، الگوریتم ژنتیک و الگوریتم های spea2 و nsga2 اختصاص دارد. در فصل چهارم به یافتن یک توالی تزریق مناسب جهت بهبود بیماری پرداخته شده است. در این فصل ابتدا توابع هدف مناسب جهت درمان اقتصادی و بهینه بیماری بدست آمده است. کاهش تعداد روزهای تزریق و همچنین تعداد روزهایی که مقدار نوتروفیل زیر حد استاندارد است و افزایش میانگین نوتروفیل ها در طی درمان، اهداف مورد نظر هستند. سپس روز شروع مناسب جهت درمان بیماری بدست آمده است. با شروع دوره درمان از این روز، یافتن توالی تزریق مناسب مورد مطالعه قرار گرفته است. توالی بدست آمده در این حالت میزان دارو را تا حدود 15%، نسبت به روش های معمول، کاهش داده است. پس از آن حساسیت نسبت به روز شروع درمان بررسی شده است. بر این اساس روزهای شروع درمان موفق بدست آمده است. در پایان درمان بیماری با دو میزان داروی متفاوت انجام شده است. توالی بدست آمده در این حالت میزان دارو را تا حدود 22%، نسبت به روش های معمول کاهش داده است.