در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – کنترل

عنوان:

طراحی کنترلر با ساختار LQR برای یک سیستم صنعتی با تاکید بر محاسبه ماتریس های Q و R به روش GA

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
چکیده
پروسس های صنعتی عموما سیستم های چند ورودی – چند خروجی هستند که عملکردی غیرخطی دارند. برای اظهار کردن تکنیک های تنظیم کننده های مربعی خطی که مبنی بر بهره گیری از حالت های سیستم می باشد نیاز به خطی سازی معادلات دینامیکی سیستم دارد. پس از این مرحله دو موضوع بهینه سازی در زمان محدود و بهینه سازی در زمان نامحدود مطرح می گردد که هریک کاربردهای خاص خود را دارد.
در این پروژه فرض می گردد که دینامیک سیستم خیلی کند نیست و می توان حالت زمان نامحدود را برای آن پیش برد. در این حالت ارائه ماتریس های Q و R در عملکرد سیستم تأثیر بسزایی دارد. هرچند روش هایی برای تخمین اولیه این ضرائب هست اما همگی روش های تجربی هستند که ممکن می باشد برای همه مسائل صنعتی کاربرد نداشته باشد.
در این پروژه تاکید بر تخمین مناسب Q و R با بهره گیری از الگوریتم های ژنتیک می باشد.
مقدمه
با در نظر داشتن معضلات طراحی ماتریس های وزنی برای LQR، راهکاری مبتنی بر یک الگوریتم تکامل تدریجی چند منظوره پیشنهاد می گردد. ماتریس های وزن دهی LQR کنترل فیدبک حالت و کنترل کننده بهینه از طریق بنا کردن مدل بهینه سازی با اهداف چند منظوره و با بهره گیری از MOEA به دست می آید که موجب می گردد سیستم کنترلی ساخته شده به صورت همزمان به معیارهای عملکرد درخواست شده نائل گردد. مدل بهینه سازی با اهداف چند منظوره که تابع اول شامل تابع هزینه با بهره گیری از انحراف دامنه از حالت پایدار و اندازه مقدار کنترل و تابع دوم نرم خروجی سیستم می باشد. کنترلر برای سیستم پاندول معکوس دوبل با بهره گیری از روش پیشنهاد شده طراحی شده می باشد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که زمان خیز و اورشوت کوچکتر از روش طراحی ماتریس وزن دهی LQR در جایابی و تعیین قطب ها و همچنین روش NSGA II ارائه شده، دارد. روش پیشنهادی با بهره گیری از نرم افزار MATLAB شبیه سازی شده می باشد و با روش NSGA II مقایسه شده می باشد. پس صحت روش ارائه شده مورد تائید قرار می گیرد.
فصل اول
سیستم های کنترل بهینه خطی
1-1- مقدمه
در طراحی سیستم های کنترل فیدبک حالت و رؤیتگر، قطب های حلقه بسته در مکان های مطلوب جایابی می شوند. همچنین، با انتخاب مناسب بهره رؤیتگر قطب های آن انتخاب می گردند. سرعت پاسخ و دینامیک خطای تخمین، با انتخاب قطب های حلقه بسته تعیین می گردد. اما انتخاب مناسب و بهینه این قطب ها برای سیستم های صنعتی و فرآیندهای واقعی دشوار می باشد. پس، در این بخش سیستم های کنترل بهینه خطی ارائه می گردد. گرچه با فیدبک حالت می توان سیستم ناپایدار را پایدار نمود و قطب ها را در هر نقطه صفحه s قرار داد، اما به دلایلی مطالعه بیشتر و مطالعه سیستم های کنترل بهینه خطی ضروری گویا.
نخست آنکه، تعیین مکان قطب های حلقه بسته در توصیف رفتار مطلوب مورد نظر طراح بسیار مهم و امری دشوار می باشد. انتخاب موقعیت قطب های حلقه بسته دور از مبدا، سریع تر شدن پاسخ دینامیکی سیستم را به همراه دارد. اما با سریع تر کردن پاسخ (دورتر کردن قطب های حلقه بسته سیستم از مبدا) سیگنال های کنترل بزرگ شده و عموما محرک های سیستم قادر به اجرای فرامین کنترلی نخواهند بود. اگر قطب های حلقه بسته به گونه ای جایابی گردند که باعث تجاوز سیگنال های کنترل از حدهای فیزیکی شوند یا به بیانی دیگر اشباع گردند، رفتار دینامیکی حلقه بسته مشابه رفتار پیش بینی شده با تحلیل خطی نبوده و حتی ممکن می باشد که رفتار حلقه بسته سیستم واقعی ناپایدار گردد. دلیل دیگری که برای محدود کردن سرعت پاسخ هست، مسئله نویز می باشد که معمولا با سیستم های بهره بالا همراه می باشد. با انتخاب بهینه قطب های حلقه بسته، می توان به سرعت دلخواه حلقه بسته و اندازه قابل قبول سیگنال کنترلی دست پیدا نمود.
همچنین، در سیستم های چند ورودی و چند خروجی روش جایابی قطب با فیدبک حالت، ماتریس بهره فیدبک حالت خاصی را تعیین نمی کند. در واقع، این ماتریس نا یکتا می باشد. در اینجا این سؤال مطرح خواهد گردید که از کدام بهره برای جایابی قطب بهره گیری گردد و از چه الگوریتمی برای تعیین بهره های فیدبک می توان بهره گیری نمود؟ از کنترل بهینه، می توان برای تعیین ماتریس فیدبک حالت در سیستم های چند متغیره بهره گیری نمود.
تعداد صفحه : 96
قیمت : 14700 تومان

 

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود سمینار ارشد برق کنترل: کاربرد فیلتر کالمن عصبی در بهبود سیگنال های صوتی

***

دسته‌ها: مهندسی برق