Skip to main content
SUPERVISOR
Marzieh Kamali,Javad Askari,Jafar Ghaisari
مرضیه کمالی (استاد مشاور) جواد عسگری مارنانی (استاد راهنما) جعفر قیصری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahnaz Hashemi
مهناز هاشمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1389

TITLE

Control of Nonlinear Time Delay Systems in the presence of Actuator Failures
This dissertation presents an adaptive controller for nonlinear systems with unknown parameters, bounded time varying delays and in the presence of time varying actuator failures. The type of the considered actuator failure is that some unknown inputs may be stuck at some unknown time varying values where the values, times and patterns of the failures are unknown. The considered actuator failure can cover most failures that may occur in actuators of the systems. The proposed adaptive state feedback control scheme is constructed based on a backstepping design method. The boundedness of all the closed-loop signals is guaranteed and the tracking error is proved to converge to a small neighborhood of the origin. Furthermore, the proposed adaptive controller is extended for uncertain Multi Input Multi Output nonlinear time delay systems and uncertain large scale systems with time varying delays and in the presence of time varying actuator failures. To prevent the problem of “explosion of complexity” that exists in the backstepping design method, the adaptive control scheme is proposed by combining the backstepping design method and Dynamic surface Control (DSC) approach. In the latter approach, the uncertainties are approximated by using Gaussian Neural Networks. Key words Actuator failure, Compensation, Time varying delay, Backstepping, Dynamic Surface Control, Neural Networks
: امروزه مسئله کنترل سیستم درحضور خرابی های قابل وقوع در سیستم و جبران تأثیرات ناشی از آن ها در کمترین زمان پس از وقوع خرابی توجه قابل ملاحظه ای را به خود جلب کرده است. از میان خرابی های قابل وقوع در سیستم، مسئله ی خرابی عملگر از اهمیت ویژه ای برخوردار است، زیرا وقوع خرابی در یکی از عملگرهای سیستم باعث قطع ورودی کنترل مربوطه شده که می تواند منجر به وقایع جبران ناپذیری گردد. نگرش های کنترلی جبران اثر عیب و یا خرابی شامل نگرش کنترل با قابلیت تحمل عیب و نگرش جبران سازی خرابی می شود. در این رساله، بدلیل مشکلات موجود در نگرش اول از جمله تشخیص نادرست، سرعت کم تشخیص، وقت گیر بودن، محافظه کاری و توانایی محدود کنترل کننده، برای طراحی کنترل جبران خرابی عملگر از نگرش دوم استفاده شده است. همچنین، بدلیل غیرخطی بودن اکثر سیستم های صنعتی و کاربردی، در این رساله سیستم های غیرخطی در حضور خرابی های عملگر مورد بررسی قرار گرفته است. مسئله مهم دیگری که در اکثر سیستم های صنعتی و کاربردی وجود دارد و ممکن است باعث ناپایداری این سیستم ها شود، وجود تأخیر می باشد. وجود تأخیر، مسئله کنترل یا جبران خرابی عملگر را به مراتب پیچیده تر از سیستم های بدون تأخیر می کند. مسئله کنترل در سیستم های غیرخطی تأخیردار با چالش هایی از جمله هموار نبودن و خوش تعریف نبودن کنترل کننده در نقاطی خاص مواجه است. در ابتدای این رساله، مسئله کنترل سیستم های غیرخطی تأخیردار تک خروجی با پارامترها و تأخیر نامعین در حضور خرابی عملگر بر اساس روش تطبیقی گام به عقب و با فرض کنترل پذیری سیستم انجام گرفته است. خرابی عملگر در نظر گرفته شده از نوع قفل شونده می باشد به این معنا که از میان عملگرهای موجود، یک یا چند عملگر در زمان های نامعین در مقادیر نامعینی قفل می شوند و دیگر نه تنها قادر به اعمال ورودی کنترل به سیستم نیستند بلکه باعث اعمال نامعینی به سیستم نیز می شوند. در روش کنترلی ارائه شده، علی رغم وجود نامعینی، تأخیر و خرابی عملگر، کرانداری سیگنال های سیستم حلقه بسته و همگرایی خطای تعقیب به یک همسایگی نزدیک صفر اثبات شده است. در مرحله بعد، روش ارائه شده برای سیستم های غیرخطی تأخیردار چند ورودی چند خروجی و سیستم های غیرخطی تأخیردار با نامعینی فراتر از نامعینی پارامتری تعمیم داده شده است. در روش های ارائه شده همواره فرض شده است که سیستم مورد بررسی کنترل پذیر باقی می ماند، بدین معنا که در هر زمان حداقل یک عملگر سالم جهت کنترل سیستم وجود دارد. بعلاوه، برای کاهش پیچیدگی روش های کنترلی ارائه شده بر اساس روش گام به عقب، از روش کنترل سطح دینامیکی استفاده شده است. مسئله کنترل سیستم های غیرخطی تأخیردار نامعین چند ورودی چند خروجی و سیستم های با ابعاد بزرگ در معرض خرابی های عملگر بر اساس روش کنترل سطح دینامیکی بررسی شده است. در روش های ارائه شده، علی رغم وجود نامعینی، تأخیر و خرابی های عملگر، کرانداری سیگنال های سیستم حلقه بسته و همگرایی خطای تعقیب به یک همسایگی نزدیک صفر اثبات شده است. برای نمایش عملکرد روش های پیشنهادی، شبیه سازی هایی انجام و نتایج آن ارائه شده است. کلمات کلیدی: خرابی عملگر، سیستم های غیرخطی تأخیردار، سیستم های چند ورودی چند خروجی، سیستم های با ابعاد بزرگ، روش کنترلی گام به عقب، کنترل سطح دینامیکی، شبکه های عصبی گوسی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی