نام پژوهشگر: سیدمحمدرضا سادات موسوی اناری
سیدمحمدرضا سادات موسوی اناری افشین قنبرزاده
در این پژوهش به بررسی مسائل بهینهسازی چندجملهای جهت محاسبهی محدودهی پایداری و عملکرد مقاوم سیستمهای کنترل خطی زمان-نامتغیر دارای نامعینی پارامتری پرداخته میشود. در سیستمهای مذکور، ضرایب معادلهی مشخصه، توابعی چند جملهای از پارامترهای نامعین سیستم است. با استفاده از قضیهی عدم شمول صفر، مسئلهی محاسبهی محدودهی پایداری یا عملکرد مقاوم، به یک مسئلهی بهینهسازی چندجملهای تبدیل میشود. با استفاده از الگوریتمهای بهینهسازی هوشمند زنبور عسل و دسته ذرات، کاربرد آنها در حل مسائل بهینهسازی چندجملهای، جهت تعیین محدودهی نامعینی پارامترها برای حفظ پایداری سیستم، که بهصورت یک ابرحجم lp در فضای پارامترها درنظر گرفته میشود، بررسی میگردد. در نهایت مقایسهای بین نتایج کار حاضر و نتایج حاصل از حل مسائل بهینهسازی چندجملهای به دو روش تحلیلی خطیسازی و فرمولبتدی مجدد (rlt) و روش نامساویهای ماتریسی خطی (lmi) انجام میشود. این مقایسه نشان میدهد، الگوریتمهای بهینهسازی هوشمند، علاوه بر عدم افزایش تعداد پارامترها و قیود مسئله بهینهسازی چندجملهای و همچنین عدم استفاده از عملیات پیچیدهی ریاضی، از دقت و سهولت بالاتری برخوردار هستند. البته با افزایش تعداد پارامترهای نامعین مسئله، از کارایی این روشها کاسته خواهد شد. از بررسیهای انجام شده در این پژوهش میتوان نتایج زیر را بیان نمود. 1) با استناد به مسائل مورد بحث، قابلیت حل مسائل بهینهسازی چندجملهای توسط الگوریتمهای بهینهساز هوشمند زنبور عسل و دسته ذرات استنباط میشود. 2) استفاده از روشهای بهینهسازی هوشمند در حل مسائل بهینهسازی چندجملهای برای تعداد محدودی پارامترهای نامعین میتواند مفید باشد (در پژوهش حاضر، مسائل تا هفت پارامتر نامعین به این روشها حل شدهاند)، اما با افزایش تعداد پارامترها، به علت افزایش زمان حل از کارایی آنها کاسته میشود. 3) روشهای بهینهسازی هوشمند، در ارضای قیود مسائل بهینهسازی چندجملهای بررسی شده نسبت به روشهای تحلیلی از دقت بالاتری برخوردارند. این موضوع سبب محاسبهی دقیقتر محدودهی پایداری و عملکرد مقاوم سیستم کنترلی میشود. 4) در پژوهش حاضر با درنظر گرفتن پارامتر جاروبکنندهی بهعنوان نامعینی، مقدار بهینهی این پارامتر بهطور مستقیم از حل مسئلهی بهینهسازی چندجملهای محاسبه میشود. در حالی که این فرض در روشهای تحلیلی، با افزایش تعداد قیود مسئلهی خطیسازی شده همراه بود، که این امر باعث افزایش پیچیدگی و زمان حل مسئله میشود. 5) یکی از ضعفهای در نظر گرفتن بهعنوان متغیر جاروبکننده در حل تحلیلی مسئلهی بهینهسازی چندجملهای، عدم دسترسی به با دقت دلخواه است. در کار حاضر با درنظر گرفتن بهعنوان پارامتر نامعین، علاوه بر یافتن مستقیم و دقت دلخواه این پارامتر میتوان بازهی جستجوی آن را به مقدار مورد نظر افزایش داد. 6) در روشهای تحلیلی برای افزایش دقت باید نمو آن کوچک درنظر گرفته شود. این امر تعداد دفعاتی را که مسئلهی بهینهسازی چندجملهای بایستی محاسبه شود بهشدت افزایش داده و زمان نهایی حل مسئله را بالا میبرد.