نوسانات الکترومکانیکی فرکانس پایین از مشخصه های اجتناب ناپذیر سیستم های قدرت هستند و به طور عمده ای روی ظرفیت توان انتقالی و پایداری دینامیکی سیستم تأثیر می گذارند. در این پایان نامه طراحی بهینه پایدارسازهای سیستم قدرت (pss ) مقاوم تک ماشینه و چندماشینه با استفاده از الگوریتم بهینه سازی زنبوران عسل (hbmo ) ارائه شده است. مسئله طراحی پارامترهای پایدارساز ها به منظور میراسازی نوسانات الکترومکانیکی فرکانس پایین در ناحیه وسیعی از شرایط عملکرد به صورت یک مسئله بهینه سازی با تابع معیار زمانی تبدیل شده و با استفاده از الگوریتم بهینه سازی زنبوران عسل حل می شود. برای تضمین مقاومت روش پیشنهادی، فرایند طراحی در ناحیه وسیعی از شرایط عملکرد صورت گرفته است. برای ارزیابی کارآیی و استقامت پایدارساز های پیشنهادی، نتایج شبیه سازی برای اغتشاشات و شرایط کارهای مختلف انجام گرفته و نتایج با روش الگوریتم ژنتیک مقایسه شده است. نتایج این مطالعات نشان می دهد که پایدارساز طراحی شده با الگوریتم بهینه سازی زنبوران عسل عملکرد برتری داشته و باعث افزایش پایداری دینامیکی و میرا سازی نوسانات فرکانس پایین سیستم شده است.

ترمز ضد قفل جهت دست یافتن به شتاب حداکثری منفی، افزایش پایداری و کاهش مسافت ترمزی از طریق جلوگیری از قفل شدن چرخ ها طراحی شده است. در سیستم های متداول ضد قفل از الگوریتم های قانون مدار استفاده می شود. ولی به علت غیر خطی بودن دینامیک خودرو و وجود عدم قطعیت های فراوان در این مسئله می توان از روش های مقاوم استفاده نمود. این تحقیق با داشتن دید جامع نسبت به سیستم ترمز به مدلسازی کامل بوستر بر اساس ساختار داخلی، مدلسازی هیدرولیک سیستم ترمز ضد قفل با تمام جزئیات، بررسی مدل های موجود تایر و مقایسه و گزینش بهترین مدل برای سیستم پرداخته است. بعلاوه در هر بخش نکاتی در مورد طراحی هر قسمت نیز بیان شده است. در نهایت مدلسازی قسمت های مختلف، با استفاده از یک خودروی پراید در شرایط واقعی که به انواع سنسورها و کارت دیتا و دستگاه شتاب سنج و ... مجهز گردیده مورد آزمون قرار می گیرد. در انتها دو نوع کنترل کننده قانون مدار و مد لغزشی به منظور کنترل لغزش در سیستم ترمز ضد قفل طراحی گردیده است.

سیستم ترمز ضدقفل خودرو امروزه به یکی از تجهیزات اصلی خودروهای امروزی تبدیل شده است. ترمز ضدقفل جهت دست یافتن به بیشینه شتاب منفی از طریق جلوگیری از قفل شدن چرخ ها در حین عملیات ترمزگیری طراحی شده است، زیرا در صورت قفل شدن چرخ ها در حین عملیات ترمزگیری، فاصله توقف خودرو افزایش یافته و نیز فرمان پذیری خودرو کاهش می یابد. در سیستم های متداول ترمزهای ضدقفل از جداول آماده شده جهت محاسبه گشتاور ترمزی برای سناریوهای مختلف ترمزگیری استفاده می شود. این کنترل کننده ها توسط روش سعی و خطا در شبیه سازی و آزمایش های میدانی تنظیم می شوند. ولی به علت غیرخطی بودن دینامیک خودرو و وجود عدم قطعیت های فرآوان (عدم قطعیت در جرم خودرو- مرکزجرم خودرو- شعاع تایر- شرایط جاده و غیره) در این مسیر شیوه استفاده از جداول مناسب به نظر نمی رسد. از طرف دیگر تحقیقات نشان می دهد که اصطکاک بین جاده و تایر تابعی غیرخطی از مقدار سرخوردگی چرخ ها می باشد. بنابراین با استفاده از یک مدل دینامیکی می توان با طراحی یک سیستم کنترلی مناسب جهت کنترل مقدار سرخوردگی در مقدار بهینه آن به بیشینه شتاب منفی دست یافت. در این تحقیق طراحی کنترل کننده غیر متمرکز فازی با مدلسازی کامل سیستم ترمز ضدقفل صورت پذیرفته و از آنجا که عملکرد ترمزهای جلو و عقب به طور مجزا فرض شده است کارایی سیستم ترمز ضدقفل بالاتر رفته است. همچنین جهت ارزیابی عملکرد کنترل کننده طراحی شده نتایج شبیه سازی با آزمایش های انجام شده بر روی یک خودرو دارای سیستم ترمز ضدقفل، مورد مقایسه قرار گرفته اند. که نتایج این ارزیابی نشان دهنده عملکرد خوب کنترل کننده طراحی شده در کاهش سرعت و حفظ شتاب منفی خودرو حین ترمزگیری می باشد.

سیستم های مقیاس بزرگ را در سیستم های مختلفی از قبیل سیستم های الکتریکی، ساختار های فضایی، فرآیند های صنعتی و سیستم های حمل و نقل و ارتباطی می توان یافت. مفهوم کنترل غیر متمرکز در سیستم های ابعاد وسیع و پیچیده بسیار حائز اهمیت است که دلایل آن بر مهندسین و محققین حوزه مهندسی کنترل پوشیده نیست. برای کنترل یک سیستم ابعاد وسیع در روش های مبتنی بر فیدبک متغیرهای حالت، به اطلاعات تمامی متغیرهای حالت نیاز است، این در حالی است که در سیستم های واقعی اندازه گیری تمام متغیرهای حالت امکان پذیر و اقتصادی نیست، بنابراین طراحی رویتگرها در این دسته از سیستم ها از اهمیت و جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. نکته قابل توجه که در طراحی و بکارگیری رویتگرها کاربردی حائز اهمیت است حضور ورودی های نامعین از جمله نویز و اغتشاش در سیستم های واقعی است. در این پایان نامه، روش های طراحی رویتگرهای مرتبه کامل و مرتبه کاهش یافته برای سیستم های چند متغیره در حضور ورودی نا معین مورد بررسی و شبیه سازی قرار گرفته است، در واقع سیستم های چند متغیره مقیاس بزرگ به صورت زیر سیستم هایی با تعداد متغیرها و ورودی های کمتر در نظرگرفته شده در تعدادی از روش ها اثر تداخلی بین زیر سیستم ها به عنوان ورودی نا معین در نظر گرفته می شود و یا اینکه با استفاده از تبدیل های ماتریسی مناسب اثر ورودی نا معین حذف می گردد، سپس برای هر زیر سیستم رویتگری غیر متمرکز طراحی می شود، از این رو ابتدا روش های تخمین حالت برای سیستم های دینامیکی خطی تغییر ناپذیر با زمان در حضور هر دو نوع ورودی معین و نا معین مورد بررسی قرار گرفته، سپس روش های طراحی رویتگرهای غیر متمرکز برای سیستم های دینامیکی چند متغیره خطی مقیاس بزرگ (با تعداد زیاد متغیرهای حالت) در حضور ورودی نا معین براساس لیونبرگر و نامساوی های ماتریسی بر مبنای صفر شدن خطای تخمین مرور می شود همچنین شبیه سازی هایی در این زمینه انجام شده است. در پایان روش هایی برای طراحی رویتگر مرتبه کاهش یافته غیر متمرکز بر اساس تبدیل های ماتریسی و بر مبنای صفر شدن خطا با استفاده از معیار پایداری لیاپانوف و مفهوم معکوس تعمیم یافته برای چنین سیستم هایی در حضور ورودی نا معین پیشنهاد شده است.