Skip to main content
SUPERVISOR
Farid Sheikholeslam,Riccardo Scattolini
فرید شیخ الاسلام (استاد راهنما) ریکاردو اسکاتولینی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Shahram Aghaei
شهرام آقائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1387
This dissertation presents an MPC-based Reference Governor approach for control of constrained linear systems. A nominal closed-loop system is firstly designed to guarantee that, in the unconstrained case, asymptotic zero error regulation for (piecewise) constant reference signals is achieved. Then, a couple of exogenous signals is added to the reference signal and to the control variable and their value is determined by formulating a Model Predictive Control problem in order to guarantee that (i) when the state and control constraints are not active, the nominal closed-loop system is recovered, (ii) in transient conditions the constraints are always satisfied and the difference of the performances between the real and the nominal closed-loop systems are minimized, (iii) when the reference signal is infeasible, the output is brought to the nearest feasible value. Robust version of the proposed method is also developed for the constrained linear systems subject to the unknown but bounded disturbances. The proposed Reference Governor algorithm is then developed for large-scale systems made by the cascade interconnection of subsystems, a wide justify; LINE-HEIGHT: 150%; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; tab-stops: 45.8pt 91.6pt 137.4pt 183.2pt 229.0pt 274.8pt 320.6pt 366.4pt 412.2pt 458.0pt 503.8pt 549.6pt 595.4pt 641.2pt 687.0pt 732.8pt" All the necessary requirements such as recursive feasibility, stability, convergence, offset-free tracking, robust constraint satisfaction are established. Some simulation examples are also reported to witness the potentialities of the approach. Keywords: Reference Governors; Model Predictive Control; Constrained linear systems; Reference tracking; On-line optimization; Distributed Control Systems.
کنترل سیستم‌های دارای محدودیت هم به لحاظ عملی و هم به لحاظ تحقیقاتی یکی از مسائل مهم زمینه‌ی کنترل است که در دهه‌های اخیر توجه بسیاری از محققین این زمینه را به خود جلب کرده است. دسته‌ی مهمی از تحقیقات به مسأله کنترل بدون افست مراجع ورودی تکه‌ای ثابت، به عنوان یکی از مسائل عملی و مرسوم حوزه‌ی دانش و تکنولوژی که نمونه‌ی بارز آن کنترل فرآیندهای مهندسی شیمی می‌باشد، پرداخته‌اند. وجود اختلال و عدم تطابق مدل، مسأله‌ی کنترل را با الزام ارضای مقاوم محدودیت‌های سخت روبرو می‌کند، که به نوبه‌ی خود پیچیدگی سیستم کنترل را افزایش می‌دهد. الگوریتم‌های کنترل موجود که مسأله‌ی کنترل سیستم‌های دارای محدودیت را مطرح می‌کنند، معمولا بر اساس ایده‌هایی از تغییرناپذیری مجموعه، گاورنرهای ورودی مرجع، کنترل پیش‌بین و الگوریتم‌های Anti-windup استوار هستند. دسته‌ی دیگر الگوریتم‌هایی هستند که با افزودن بخشی در قالب گاورنر مرجع به توابع هدف کنترل پیش‌بین، تلاش می‌کنند برخی از نارسایی‌های جدی کنترل‌ پیش‌بین در حل مسأله‌ی تعقیب مراجع متغیر و غیر‌مُجاز را رفع کنند. گاورنرهای موجود علاوه بر نیاز مبرم به اندازه‌گیری مقدار واقعی حالت سیستم، استاتیک بوده و عکس‌العمل سیستم کنترل در نقاط تغییر ورودی مرجع را محدود می‌کند. در این رساله سعی شده است تا با ارائه‌ی یک گاورنر مرجع مبتنی بر کنترل پیش‌بین بدون نیاز به محاسبه‌ی مقادیر هدف ورودی و حالت (مرسوم در بسیاری از روش‌های مبتنی بر کنترل پیش‌بین) و حصول رفتار دینامیک برای ورودی مرجع اعمال شونده، سرعت عکس‌العمل گاورنرهای مرجع را افزایش دهیم و در کنار کارآیی‌های ویژه‌ی آنها، انعطاف‌پذیری ساختار کنترل پیش‌بین را نیز به آن بیافزاییم. برخلاف گاورنرهای مرجع موجود، ساختار ارائه شده قابلیت تنظیم سیگنال‌های داخلی را نیز داشته و به رفتار بهتر در حالت گذرا کمک می‌کند. نسخه‌ی مقاوم و بدون سنسور روش ارائه شده برای سیستم‌های در معرض اختلال و عدم تطابق مدل نیز توسعه یافته است. در ادامه، نسخه‌ی توزیع شده‌ی روش ارائه شده را برای کنترل دسته‌ای از سیستم‌های خطی با ابعاد بزرگ و دارای محدودیت - جایی که الگوریتم‌های استاندارد گاورنر مرجع از دستیابی به آن بازمانده‌اند - گسترش می‌دهیم. کلمات کلیدی: گاورنر مرجع؛ کنترل پیش‌بین؛ سیستم‌های دارای محدودیت؛ تعقیب بدون افست؛ بهینه‌سازی به‌هنگام؛ مقاوم؛ سیستم‌های کنترل توزیع شده.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی