Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Mojiri foroshani,Marzieh Kamali
محسن مجیری فروشانی (استاد راهنما) مرضیه کمالی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Zahra Ghanbari
زهرا قنبری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Application of Convex Combination in Adaptive Control of Multiple Models
The control of linear time invariant systems including unknown parameters has been one of the most important and interesting fields of systems theory. Today, it has been generally accepted that when the parametric error is small,one identification model can afford to deal with these kinds of systems providing desired and robust stability and performance. However, when the parametric error is high, this satisfaction could not be obtained because of the existence of high gain oscillatory transient response in adaptive systems. Till now, several researches have been done to improve the mentioned problem. One of the most successful methods involving multiple models introduced in 1990. During this period, both switching between multiple fixed models, and switching and tuning between fixed and adaptive models have been proposed. It has been agreed that the switching and tuning presents a good performance if there is no limitation on the number of used models. Generally, in these methods the number of necessary models to assure that at least one of the fixed models is close enough to the plant in parametric space is high and grows exponentially as the dimension of unknown parameters vector increased. In addition, various models do not share in any way while making decision about the location of parameters vector of the plant. The information and performance indices of various models are just used to determine a model which is the closest to the plant. So, the information obtained from a lot of models could not be used cooperatively and effectively. The conventional adaptive methods could not afford to present good performance in noisy conditions or when the parameters have fast variations. Recently, a new kind of multiple models has been proposed which has an important difference with the previous ones. The approach needs only n+1 models which is so smaller than (c is an integer number) when n is large. While each of the n+1models produces an estimation of the plant parameter vector, the final estimation generated by the new approach is dependent on the collective outputs of all the used models. This can be viewed as a time varying convex combination of the estimates. In comparison to the current multiple models methods, the new approach has a faster convergence. In this thesis, the new approach in multiple models has been developed in two fields. First, this approach has been applied to adaptive control of a linear time invariant model when the coefficients vector of characteristic polynomial of the plant is a linear affine function of an unknown vector. Since the affine linear transformation of polytops preserves the convex hull property, it is possible to estimate the unknown parameters using convex combination of the multiple models. Second, the approach has been applied to adaptive control of a ltr" Key words: Multiple models, Convex combination, Polytopic, Nonlinear systems, Adaptive control
کنترل سیستم های خطی تغییرناپذیر با زمان، با پارامترهای نامعین از زمینه های فعال کنترل بوده و تحقیقاتگسترده و طولانی در این زمینه صورت گرفته است. اکنون عموما پذیرفته شده است که هرگاه خطاهای پارامتری کوچک باشند، کنترل تطبیقی با استفاده از یک مدل شناسایی شرایط مطلوب را فراهم ساخته و پایداری ومقاوم بودن سیستم را برآورده می کند. اما اگر خطاهای پارامتری بزرگ باشند، پاسخ گذرای سیستم های تطبیقی نوسانی و با دامنه بزرگ است. برای بهبود کارایی در چنین مواردی تلاش های بسیاری انجام گرفته است. یکی از موفق ترین این تلاش ها مدل چندگانه است که در سال 1990 معرفی شده است. در این راستا دو روش سوئیچینگ بین مدل های ثابت چندگانه و روش سوئیچینگ و تنظیم بین مدل های ثابت با مدل های تطبیقی پیشنهاد شده است. شبیه سازی های متعدد نشان داده است که روشسوئیچینگ و تنظیم به شرط آنکه محدودیتی روی تعداد مدل استفاده شده وجود نداشته باشد، عملکرد خوبی دارد. در این روش ها تعداد مدل های مورد نیاز برای اینکه حداقل یک مدل ثابت در فضای پارامتری به اندازه ی کافی به سیستم تحت کنترل نزدیک باشد، زیاد بوده و این تعداد با افزایش ابعاد بردار پارامترهای نامعین به طور نمایی افزایش می یابد. به طور خاص، معیار های عملکرد مدل های مختلف فقط برای شناسایی مدل نزدیک تر به سیستم تحت کنترل استفاده می شوند و اطلاعات مدل های مختلف به طور موثر و مشترک استفاده نمی شود. روش های تطبیقی رایجدر حضور نامعینی پارامتری بزرگ و در محیط نویزی یا تغییرات سریع پارامترها به طور کلی کارایی ندارند.اخیرا، یک روش مدل چندگانه مطرح شده است که تفاوت مهمی با روش های قبلی دارد. این رویکرد به مدل نیاز دارد که این تعداد مدل (در مقایسه با که یک عدد صحیح است) وقتی که بزرگ باشد، به طور قابل توجهی کمتر است. درحالی که هر مدل انتخابی یک تخمین از بردار ضرایب سیستم تحت کنترل را تولید می کنند، رویکرد جدید یک تخمین ارائه می دهد که به اشتراک خروجی همه ی مدل ها، وابسته است و می تواند به عنوان یک ترکیب محدب تغییرپذیر با زمان از تخمین ها دیده شود. این روش در مقایسه با روش های مدل چندگانه رایج از همگرایی سریع تری برخوردار است. به منظور بررسی برخی کاربردهای این رویکرد، در این پایان نامه رویکرد جدید در مدل چندگانه در دو زمینه مطرح شده است. ابتدا این رویکرد در کنترل تطبیقی یک مدل خطی تغییرناپذیر با زمان، برای حالتی که متغیرهای حالت در دسترس هستند استفاده شده است. در این مدل خطی بردار ضرایب چندجمله ای مشخصه یک تابع خطی آفین از بردار پارامتر نامعلوم سیستم تحت کنترل است. از آنجایی که نگاشت خطی چندوجهی های محدب خاصیت پوش محدب را حفظ می کند بنابراین به نظر می رسد که محاسبه ی تخمین پارامترهای نامعلوم سیستم تحت کنترل با استفاده از ترکیب محدب مدل های چندگانه امکان پذیر خواهد بود. سپس این رویکرد برای کنترل تطبیقی یک کلاس خاص از مدل های غیرخطی استفاده خواهد شد. در این مدل غیرخطی معادله ی دیفرانسیل حالت -ام یک ترکیب خطی از توابع غیرخطی حالت هاست و معادلات مدل در فرم کانونیک هستند. ... کلمات کلیدی: 1- مدل چندگانه 2- ترکیب محدب3- چندوجهی محدب 4- سیستم غیرخطی 5- کنترل تطبیقی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی