Skip to main content
SUPERVISOR
Jafar Ghaisari,Ahmadreza Tabesh
جعفر قیصری (استاد راهنما) احمدرضا تابش (استاد مشاور)
 
STUDENT
Fahimeh Kazempour
فهیمه کاظم پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Networked Distributed Control with both Induced Delay and Packet Dropout in Communication Network
Networked distributed control is one of the leading, effective methodologies to control large-scale systems with interconnected subsystems. However, this methodology faces some serious challenges such as networked induced delays and packet losses which must be considered in the design procedure. In this thesis, modeling, stability analysis and controller design for a non-ideal networked distributed control structure are addressed. The Networked Distributed Control System (NDCS) subject to both random packet loss and random induced delay in the communication link is modeled and an appropriate Lyapunov-Krasovskii functional is constructed to propose a Linear Matrix Inequality (LMI) based sufficient condition for stability analysis of each subsystem. These sufficient conditions are derived in both forms of dependent to and independent of packet loss rate, the amount of delay induced by the network and the amount of delay in the local states of each subsystem. Then, some theorems, based on LMIs, are proposed to design networked distributed controllers that stabilize each subsystem and moreover the global large-scale system. Besides, In order to compensate adverse effects of these two non-idealities of communication network, the use of an interaction estimator in a special Keywords: Networked Distributed Control System, Large-scale systems, Packet loss, Networked induced delay, Lyapunov-Krasovskii functional, Interaction estimator, Networked Distributed Sliding Mode Control, Linear Matrix Inequality.
کنترل توزیع شده تحت شبکه یکی از پیشرفته ترین و مؤثرترین روش های کنترل سیستم های ابعاد وسیع با زیر سیستم های متصل به هم می باشد. اما، این ساختار با یک سری چالش های جدی مانند گم شدن بسته های اطلاعاتی در شبکه و تأخیر القا شده از سوی شبکه ارتباطی رو به روست. در این پایان نامه، به مدلسازی، تحلیل پایداری و طراحی کنترل کننده برای یک ساختار کنترل توزیع شده تحت شبکه غیر ایده آل پرداخته می شود. دو رفتار غیر ایده آل شبکه ارتباطی شامل تأخیر تصادفی القا شده از سوی شبکه و به صورت همزمان، گم شدن تصادفی بسته های اطلاعاتی می باشند. پس از مدلسازی سیستم های کنترل توزیع شده تحت شبکه غیر ایده آل، با ساختن یک تابع لیاپانوف-کراسوفسکی جدید، شروط کافی پایداری مجانبی این سیستم ها به دو صورت وابسته به و مستقل از نرخ گم شدن بسته و میزان تأخیر شبکه و تاخیر حالت هر زیر سیستم ارائه می شوند. این شروط کافی که بر مبنای نامساوی های ماتریسی خطی می باشند، طراح را قادر می سازند تا به راحتی و با بکارگیری حل کننده های عددی و تنها حل یک نامساوی ماتریسی خطی پایداری سیستم را بررسی کند. سپس در گام بعدی، قضایایی جهت طراحی کنترل کننده فیدبک حالت پایدارساز برای سیستم های توزیع شده تحت شبکه پیشنهاد می شود. بعلاوه برای غلبه بر تأثیرات نامطلوب ناشی از شبکه غیر ایده آل در دسته خاصی از سیستم های ابعاد وسیع، استفاده از یک تخمین گر اثر متقابل پیشنهاد و الگوریتم آن ارائه می گردد. آنگاه سیستم کلی به صورت یک سیستم هیبرید از نوع impulsive وابسته به زمان مدل شده و قضیه تحلیل پایداری سیستم کلی بر مبنای نامساوی ماتریسی خطی پیشنهاد می شود. همچنین در راستای توسعه یک ساختار کنترل مقاوم برای سیستم های ابعاد وسیع با زیرسیستم های متصل به هم،یک ساختار کنترل مد لغزشی توزیع شده تحت شبکه غیر ایده آل پیشنهاد و قضایای مربوط به تحلیل پایداری و طراحی کنترل کننده برای هر زیر سیستم بر مبنای نامساوی ماتریسی خطی بدست آورده خواهد شد. بعلاوه، به منظور محاسبه بیشترین مقدار مجاز تأخیر در حالت هر زیر سیستم به همراه بیشترین مقدار مجاز گم شدن های پشت سر هم بسته ها و تأخیر در انتقال از شبکه، یک الگوریتم بهینه سازی شبه محدب ارائه می شود. در هر فصل، برای بررسی صحت و کارایی عملی روش های پیشنهادی، یک مثال عددی که بدترین حالت ممکن را از نظر غیر هرویتز بودن ماتریس های توصیف کننده سیستم و یا نامعینی در مدل ها دارد و یک مثال عملی از فرآیندی واقعی و صنعتی مطرح و نتایج شبیه سازی ها ارائه می شوند. کلمات کلیدی: سیستم کنترل توزیع شده تحت شبکه؛ سیستم ابعاد وسیع؛ تأخیر القا شده از سوی شبکه؛ گم شدن بسته های اطلاعاتی؛ تابع لیاپانوف-کراسوفسکی؛ تخمین گر اثر متقابل؛ کنترل مد لغزشی توزیع شده تحت شبکه غیر ایده آل؛ نامساوی ماتریسی خطی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی