Skip to main content
SUPERVISOR
Eman Ezadi,Farid Sheikholeslam,Marzieh Kamali
ایمان ایزدی نجف آبادی (استاد مشاور) فرید شیخ الاسلام (استاد راهنما) مرضیه کمالی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Khademi
محمد خادمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Adaptive Fuzzy Controller Design for Networked Control Systems with Delay Compensation Approach
Networked control systems (NCSs) have been one of the main research focuses in academia as well as in industry for many decades and have become a multidisciplinary area. The NCSs play a prominent role in reducing the industrial control system expenditures, improving system efficiency, enhancing reliability, facilitating the distinction and recognition of failure and simplifying the maintenance method. In order to exchange information (reference input, plant output, control input, etc.) among the control system components (sensor, controller, actuator, etc.) , the shared network is utilized. It is noteworthy to state that there are several constraints in NCSs such as, time delays, packet lose, data quantization and network security. Time delay, as one of the main constraints in NCSs can be dealt through distinct approaches such as model predictive controller, Adaptive buffering, Smith predictive, adaptive fuzzy controller. In this study the NCS and controller design in NCSs, accompanied by input delay and output constraint has been presented. One of the proposed approaches in this dissertation is backstepping control, in which an auxiliary signal compensated time delay. The uncertain non-linear functions have been estimated by fuzzy logic systems. Furthermore, The barrier lyapunov function would compensate the output constraint. Add to that, the explosion of complexity in backstepping approach is also observed which could be solved by dynamic surface control. In comparison with the backstepping control approach ,designing the dynamic surface controller leads to the simplification of virtual control signals. In addition, the designed controller performance has been illustrated by means of simulated examples.KeyWords: Networked Control Systems, Time Delay, Adaptive Fuzzy Controller, Backstepping Control Approach, Dynamic Surface Control Approach.
سیستم‌های کنترل تحت شبکه در طی چند دهه گذشته یکی از محورهای مهم تحقیق در دانشگاه‌ها و صنایع بوده و به یک حوزه تحقیقاتی چندرشته‌ای تبدیل شده است. از سیستم‌های کنترل تحت شبکه برای کاهش دادن هزینه طراحی سیستم‌های کنترل صنعتی، بهبود کارایی سیستم، کاهش ریسک شکست، بهبود قابلیت اطمینان، آسان‌تر کردن تشخیص و شناسایی عیب و ساده‌سازی روش تعمیر و نگهداری استفاده می‌شود. در یک سیستم کنترل تحت شبکه، برای تبادل اطلاعات (ورودی مرجع، خروجی سیستم، ورودی کنترلی و ...) در بین اجزای سیستم (سنسور، کنترل‌کننده، عملگر و ...) از یک شبکه‌ی مشترک استفاده می‌شود. سیستم‌های کنترل تحت شبکه، محدودیت‌ها و مشکلات مختلفی دارند که تعدادی از این محدودیت‌ها و مشکلات عبارتند از: تأخیرهای زمانی در سیگنال کنترل، گم شدن بسته، گسسته‌سازی داده‌ها و امنیت شبکه. تأخیر زمانی از مهم‌ترین این مشکلات است که برای برخورد با آن‌ از روش‌های مختلفی از‌جمله روش‌های کنترل پیش‌بین مبتنی بر مدل، بافرتطبیقی، پیش‌بین اسمیت، کنترل فازی تطبیقی و... استفاده می‌شود. در این گزارش به معرفی سیستم‌های کنترل تحت شبکه و طراحی کنترل‌کننده برای سیستم‌های کنترل تحت شبکه با تأخیر در ورودی و محدودیت خروجی می‌پردازیم. یکی از روش‌های پیشنهادی در این پایان‌نامه روش کنترل گام به عقب است که در آن برای جبران تأخیر ورودی از یک سیگنال کمکی بهره برده شده است که با فرض کران‌دار بودن مقادیر ورودی گذشته، مقادیر ورودی آینده را پیش‌بینی می‌کند. علاوه‌بر این در روش پیشنهادی سیگنال‌های کنترل مجازی و اصلی به‌گونه‌ای انتخاب شده‌اند که فقط نامعینی‌های مشتقات سیگنال‌های مجازی در گام‌های قبل در مشتقات توابع لیاپانوف ظاهر شود و این نامعینی‌ها نیز توسط سیستم‌های منطق فازی تخمین زده می‌شوند. توابع غیرخطی نامشخص نیز توسط سیستم‌های منطق فازی تخمین زده می‌شوند. همچنین با تعریف تابع لیاپانوف محصور شده مشکل محدودیت خروجی برطرف می‌شود. پیچیدگی محاسبات در روش کنترل گام به عقب زیاد است. برای رفع این مشکل از روش کنترل سطح دینامیکی استفاده شده است. طراحی کنترل‌کننده به روش سطح دینامیکی باعث ساده‌سازی سیگنال‌های کنترل مجازی و کنترل اصلی نسبت به روش کنترل گام به عقب می‌شود. همچنین نحوه عملکرد کنترل‌کننده‌های طراحی شده با استفاده از مثال‌های شبیه‌سازی نشان داده شده است.کلمات کلیدی: سیستم‌های کنترل تحت شبکه، تأخیر زمانی، کنترل‌کننده فازی-تطبیقی، روش کنترل گام به عقب، روش کنترل سطح دینامیکی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی