Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Reza Marzban
حمیدرضا مرزبان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehrdad Rostami
مهرداد رستمی اشنی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده ریاضی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Optimal control of time delay systems based on a hybrid of block-pulse functions and orthonormal Taylor polynomials
In this thesis an efficient approximation scheme is successfully developed for solving linear optimal control problems containing delays with a quadratic performance index. Time delays are frequently encountered in various fields of applications. Many real-life phenomena and practical systems can be modeled by various types of delay differential equations. Typical examples are aerospace engineering, transmission lines, chemical processes, climate models, population dynamics, robotics, nuclear reactors, economics, communication networks, biological models, manufacturing processes and power systems. The optimal control problem for linear systems with delays is still open, depending on the delay type, specific system equation, criterion, etc. It is known that except for some special cases, it is either difficult or impossible to obtain a closed-form solution for delay di?erential equations. Indeed, time-delay systems is one of the most important subject in optimal control theory. The application of Pontryagin’s maximum principle to the optimization of control systems with time delays, results in a system of coupled two-point boundary value problem involving both delayed and advanced terms. Therefor, the main object of all computational aspects of optimal control of time-delay systems has been to devise a methodology to avoid the solution of the mentioned two-point boundary value problem. It is worth noting that the corresponding solution to this ltr" A wide variety of optimal control problems with delays are investigated to verify the efficiency, accuracy and applicability of the proposed numerical scheme. The numerical results obtained by the developed approach are compared with the existing results in the literature . The proposed method is simple, easy to implement and provides very accurate results.
سیستم‌های تأخیری در بسیاری از شاخه‌های علوم و فنون کاربرد دارند. نمونه ‌ی بارز این تأخیرهای زمانی را می‌توان در فرآیندهای شیمیایی ، مخابرات ، مهندسی هوافضا ، رباتیک ، سیستم‌های حمل و نقل و ... مشاهده کرد که با استفاده از معادلات دیفرانسیل تأخیری مدل‌سازی می‌شوند. به‌همین دلیل در چند دهه‌ی اخیر آنالیز، شناسایی و کنترل بهینه‌ی سیستم‌های تأخیری مورد توجه بسیاری از محققین و کارشناسان قرار گرفته است. زمان مورد نیاز برای جابجایی و انتقال و یا زمان لازم برای انجام محاسبات از دلایل اصلی وقوع تأخیر به‌شمار می‌رود که غالباً از آن چشم‌پوشی می‌گردد در نتیجه در پاسخ سیستم، جهشی نسبت به میزان مطلوب ظاهر می‌گردد. از آن‌جا که تعیین پاسخ تحلیلی برای این رده سیستم‌ها در اغلب موارد دشوار و گاهی امکان‌ناپذیر است، بنابراین ارائه‌ی یک روش عددی مناسب و کارآمد برای حل این‌گونه سیستم‌ها، از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. هدف اصلی این پایان نامه، استفاده از یک روش عددی مؤثر و کارآمد مبتنی بر ترکیب چند‌جمله‌ای‌های یکا‌متعامد تیلور با توابع بلاک پالس می‌باشد که منجر به یافتن کنترل بهینه‌ی سیستم‌های خطی تأخیری با تابعی معیار درجه دوم می‌گردد. برای این منظور ابتدا توابع ترکیبی یکا‌متعامد تیلور- بلاک پالس را معرفی می‌کنیم و سپس با استفاده از روش مستقیم و ماتریس‌های عملیاتی انتگرال، حاصل ضرب و تأخیر، سیستم تأخیری را به یک دستگاه معادلات جبری تبدیل می‌کنیم که حل این دستگاه معادلات جبری به‌مراتب ساده‌تر از حل مسئله اصلی است. در پایان نیز به‌‌منظور نشان دادن دقت و کارایی این روش، مثال‌های متعددی بیان می‌شود که در آن‌ها نتایج حاصل را با جواب‌های دقیق مسئله مقایسه می‌کنیم و در مثال‌هایی که از پاسخ دقیق سیستم اطلاعی نداریم، شرایط لازم بهینگی را بررسی خواهیم کرد

ارتقاء امنیت وب با وف بومی