Skip to main content
SUPERVISOR
Farid Sheikholeslam,Yadollah Zakeri hoseinabadi
فرید شیخ الاسلام (استاد راهنما) یداله ذاکری حسین ابادی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shahram Aghaei
شهرام آقائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1383

TITLE

Offset - free predictive control of constrained linear systems
The control of systems in the presence of constraints is an important issue in many application fields because constraints “always” arise from physical limitations and quality or safety reasons. Moreover, in practical applications, disturbances are usually present and often they are not measurable or predictable. It is well-known that with an unmeasured persistent disturbance, offset-free control is in general not possible. In order to guarantee offset-free control when disturbances are asymptotically constant and nonzero, it is standard practice to augment the plant model with a disturbance model and use this combined model to estimate the size of the disturbance. However, this approach is not essentially a straightforward one and on the other hand they are only able to do offset –free tracking of piecewise constant reference inputs. In this work, a new algorithm is presented for design of Model-Predictive Control. This algorithm enables the output to do offset free tracking of the reference input while satisfying system constraints in the presence of unmeasured disturbances. This algorithm is split into two parts. The first part includes design of a stabilizing linear time-invariant controller in order to initiate the offset-free tracking feature due to entity of the augmented dynamics. This feature then will be completed by selecting the predictive model and design of a dynamic predictive controller. Design of the model-predictive controller explicitly includes both state and input constraints and thereby guarantees robust constraint satisfaction. In addition, the algorithm to be presented is able to satisfy offset-free tracking off all reference inputs that can be presented in the form of a rational transfer function without the need for estimating the disturbance.
کنترل سیستم‌‌ها در حضور محدودیت‌ها، مسأله‌ای مهم در بسیاری از زمینه‌‌های کاربردی است و محدودیت‌ها همواره حاصل محدودیت‌های فیزیکی و ویژگی‌های کیفی و ایمنی می‌باشند. علاوه بر این، در کاربرد‌های عملی، اختلال‌ها حضور داشته و اغلب غیرقابل اندازه گیری و پیش‌بینی هستند. واضح است که با یک اختلال دائمی ثابت اندازه گیری نشده، کنترل بدون افست در حالت کلی غیرممکن است. یکی از روش‌های شناخته شده برای تضمین کنترل بدون افست سیستم‌‌های خطی، وقتی‌ که اختلال مقداری ثابت و غیر صفر دارد، الحاق مدل اختلال به مدل فرایند و تخمین اندازه‌ی اختلال با استفاده از آن می‌باشد. ولی این روش لزوما روش ساد‌ه‌ای نیست و از طرف دیگر فقط قادر به تعقیب بدون افست ورودی‌های مرجع قطعه‌به‌قطعه ثابت می‌باشد. در این پایان‌نامه، الگوریتمی جدید برای طراحی کنترل کننده‌ی مبتنی بر مدل پیش‌بین ارایه خواهد شد، به نحوی که در حضور اختلال غیر قابل اندازه‌گیری، ضمن ارضای محدودیت‌ها، خروجی سیستم، ورودی مرجع را بدون افست تعقیب کند. این الگوریتم، ابتدا با طراحی یک کنترل کننده‌ی خطی تغییر ناپذیر با زمان، برای ساختار الحاقی جدید، علاوه بر پایدار سازی سیستم، به‌دلیل ماهیت دینامیک‌‌های اضافه شده، خاصیت تعقیب بدون افست را به سیستم کنترل تزریق می‌کند. این خاصیت با انتخاب ساختار مدل پیش‌بین و طراحی یک کنترل کننده‌ی دینامیک کنترل پیش‌بین کامل می‌شود. کنترل کننده‌ی مدل پیش‌بین، محدودیت‌های ورودی و حالت را در محاسبات خود صریحا دربرمی‌گیرد و بنابراین ارضای مقاوم محدودیت‌ها را تضمین می‌کند. در عین حال، الگوریتمی که معرفی خواهد شد، قادر است بدون نیاز به تخمین اختلال وارده، با تولید سیگنال کنترل مستقل از مقدار دائمی ورودی، هدف تعقیب بدون افست کلیه ورودی‌‌هایی - که تبدیل لاپلاس آنها به صورت یک تابع گویا قابل نمایش باشد- را محقق ‌سازد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی