یکی از سیستم هایی که علیرغم ساختار بسیار ساده، در اکثر کتب و مراجع برای اثبات برتری های یک روش کنترلی مورد استفاده قرار می گیرد، سیستم آونگ وارونه می باشد. هدف از کنترل این سیستم متعادل نمودن آونگ همراه با تضمین محدود بودن حالات سیستم می باشد. تاکنون روش های مختلفی برای کنترل این سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از بهترین روش ها، روش کنترل فازی با کنترل کننده ناظر غیرفازی می باشد. مشکل اکثر این کنترل کننده ها محدود بودن بازه تغییرات شرایط اولیه می باشد. در این مقاله، برای حل این مشکل، روشی نوین ارایه شده است. با توجه به اینکه اصول کار این روش مشابه روش پسگام بوده و در واقع کارآیی آن را برای سیستم های واقعی بیشتری گسترش می دهد، این روش را پسگام تعمیم یافته نام نهاده ایم.

در این مقاله به مدل سازی، آنالیز حلقه باز و طراحی سیستم کنترل متمرکز با قانون کنترل غیرخطی پهپاد دوپیکره پرداخته شده است. در پیکربندی دوپیکره، دو پرنده کاملا همسان با استفاده از اتصال یک درجه آزادی حول محور بدنی طولی(لولا در نوک بال ها) به یکدیگر متصل هستند. دینامیک شش درجه آزادی پهپاد دوپیکره با استفاده از روش نیوتن-اویلر مدل سازی گردید. تغییرات رفتار پرنده دوپیکره در شکل مدهای مختلف نیز مورد بررسی قرار گرفته است. با اینکه معادلات حاکم بر پرواز پهپاد دوپیکره کاملا غیرخطی و کوپل هستند، قوانین کنترل غیرخطی برای کنترل پرواز پهپاد چندپیکره در مقالات این حوزه یافت نشده است. همچنین سیستم کنترل توسعه داده شده توسط تیم های مختلف، فقط به صورت نامتمرکز بوده که باعث افزایش هزینه سیستم کنترل می شود. در تحقیق حاضر، سیستم کنترل متمرکز با قانون کنترل غیرخطی، پیشنهاد می شود که مشکلات ذکر شده را حل نماید. نتایج شبیه سازی عددی نشان می دهد که سیستم کنترل غیرخطی دارای عملکرد بهتری نسبت به کنترل خطی بوده و نمودارهای پاسخ زمانی بسیار هموار و بدون فراجهش هستند. فرامین زوایای انحراف سطوح کنترل و تراست نیز محدود و منطقی هستند.

در این مقاله روشی جدید با الهام از روش پسگام برای طراحی کلاس خاصی از سیستم های کنترل غیرخطی ارایه گردیده که آن را روش پسگام تعمیم یافته  نامیده ایم. این روش را می توان برای مسایل پایدارسازی و ردیابی کلاس خاصی از سیستم های کنترل غیرخطی اتونوموس استفاده نمود. مدلی که برای نمایش این کلاس در نظر گرفته می شود، بسیاری از سیستم های غیر خطی را پوشش می دهد. شبیه سازی ها درستی نتایج را اثبات می کند.

1در این مقاله یک روش کنترل غیرخطی بهینه مقاوم، بر پایه حل معادله ریکاتی وابسته به حالت (SDRE)، برای گروهی از سیستم های غیرخطی با مرتبه کسری ارائه شده است. کنترل SDRE، روشی برای حل مسئله بهینه برای سیستم های غیرخطی است که دارای نقاط ضعفی از جمله مقاوم نبودن این روش در مقابل اغتشاشات و نامعینی ها و نیز زمان محدود نبودن همگرایی حالت های سیستم در این روش است. روش کنترل مد لغزشی (SMC) نیز از روش های متداول کنترل سیستم های غیرخطی است که باوجود آنکه روش کنترل بهینه محسوب نمی شود، دارا بودن مزایای بزرگی چون مقاوم بودن آن در مقابل اغتشاشات و نامعینی ها، آن را بسیار پرکاربرد کرده است. در روش پیشنهادی، برای داشتن کنترل غیرخطی بهینه و مقاوم، از ترکیب دو روش SMC و SDRE استفاده شده است، بطوری که مناسب برای گروهی از سیستم های غیرخطی مرتبه کسری باشد. روش کنترل پیشنهادی دارای ساختاری مقاوم در برابر اغتشاشات از نوع ناسازگار نیز می باشد. پایداری سیستم حلقه بسته با استفاده از تئوری لیاپانوف تضمین شده است و با ارائه مثال های شبیه سازی، بهبود عملکرد روش ارائه شده نشان داده می شود.

کنترل سامانه های غیرخطی و رساندن آن به حالت پایدار، یکی از موضوعات مهم در سامانه های پیچیده است. سامانه ای کنترل پذیر است که بتوان آن را در بازۀ زمانی محدود، از هر حالتی به حالت مطلوب رساند. مدل بخش بندی جمعیتی یک روش استاندارد ریاضی است که برای تحلیل تحول زمانی سامانۀ پیچیده به کار می رود. سامانۀ غیرخطی سه بعدی با آستانۀ گذار را در نظر می گیریم . فقط یک حالت پایدار (نقطۀ ثابت تعادل) دارد که در زمان طولانی به آن می رسد. هدف این است که این سامانه را در شروع دینامیک به سمت نقطۀ ثابت پایدار مطلوب ببریم (زمان محدود). این سامانه با مدل بخش بندی جمعیتی توصیف شده است. با استفاده از راهبرد کنترل سامانه های دینامیکی چند بعدی، تبدیل بندادی را پیشنهاد دادیم که از آن تابع کنترل به دست آمد. برای اثبات این که نقاط ثابت سامانه پایدار هستند از روش پایداریِ خطی و قضیۀ دایره های گرشگورین استفاده کردیم. با حل عددی معادلات دیفرانسیل پس از کنترل، سامانه در بازۀ زمانی محدود به نقاط ثابت مطلوب رسیدند. با رسم فضای حالت برای نقاط ثابت مختلف، پنج منطقه به دست آمد. نقاط ثابتی را یافتیم که تابع کنترل می تواند سامانه را در مدت زمان محدود به حالت پایدار برساند. نشان دادیم که بعضی از نقاط ثابت غیر فیزیکی هستند.

متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد. لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

در این مقاله بهبود هم زمان مانورپذیری و پایداری جانبی یک خودروی چهارچرخ با استفاده از یک سیستم کنترلی فعال مقاوم پیشنهاد شده است. سیستم کنترلی بر مبنای یک مدل ساده دینامیکی و بر اساس روش کنترل مود لغزش طراحی گردید. سیستم کنترلی فرمان فعال برای کاهش خطای بین پاسخ های واقعی و مطلوب به کار می رود. در این سیستم کنترلی، متغیرهای حالت تحت کنترل سرعت زاویه ای چرخشی و سرعت جانبی هستند که به وسیله سیستم فرمان فعال کنترل می شوند. همچنین یک مدل دینامیکی غیرخطی چهارده درجه آزادی خودروی چهارچرخ توسعه یافت و با استفاده از نرم افزار کارسیم در مانور استاندارد صحه گذاری گردید. عملکرد سیستم دینامیکی در حالت کنترل شده و بدون سیستم کنترلی در مانورهای مختلف ارزیابی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که سیستم کنترلی فرمان فعال نه تنها مانورپذیری خودرو را بهبود می دهد بلکه پایداری جانبی خودرو را در مانورهای بحرانی که ناپایداری شدیدی اتفاق می افتد، افزایش می دهد.

در این مقاله یک روش کنترل مدل پیشبین فازی جدید به منظور کنترل سیستم بویلر توربین به عنوان یک سیستم غیرخطی نامعین ارائه میگردد. در روش پیشنهادی جهت غلبه بر عواملی که به علت عدم دقت مدل سیستم میتوانند منجر به بروز خطای ماندگار یا بایاس در روش کنترل پیشبین گردند از سیستم فازی استفاده شده است. در این راستا با توجه به مدل تکه ای خطی سیستم و در نظر گرفتن محدودیتهای موجود در حالتهای سیستم و سیگنال کنترلی، یک کنترل کننده پیشبین با هدف بهینه سازی تابع هزینه مقید طراحی میشود. در طرح کنترلی ارائه شده از یک ناظر فازی نوع 2 برای تعیین سیگنال ورودی مرجع با توجه به شرایط سیستم استفاده میشود. در این مطالعه نشان داده می شود که به کارگیری سیستمهای فازی نوع 2 در روش کنترل پیشبین به جای سیستمهای فازی نوع 1 منجر به نتایج رضایت بخشی میگردد. روش پیشنهادی به مدل غیرخطی سیستم بویلر توربین اعمال شود و نتایج حاصل از شبیه سازی، موثر بودن این روش در مقایسه با روش های کنترل پیشبین فازی موجود را به ویژه در شرایطی نشان میدهد که وجود نامعینی در مدل وجود دارد.

در این مقاله، مسئلۀ پایدارسازی هم زمان مجموعه ای از سیستم های غیرخطی با استفاده از روش مدلسازی و طراحی کنترل کنندۀ فازی Takagi-Sugeno (TS) ارائه شده است. در عمل، به دلیل وجود عدم قطعیت در مدل سیستم و حالت های خرابی یا نقاط کاری مختلف، غالباً مسئلۀ پایدارسازی هم زمان به وجود می آید. به دلیل ارائۀ مفهومی ساده و مؤثر، به مدل فازی TS برای طراحی کنترل کنندۀ سیستم های غیرخطی پیچیده، توجه شده و پایدارسازی سیستم های غیرخطی با استفاده از تنها یک کنترل کنندۀ غیرخطی فازی TS بررسی شده است. دو نوع کنترل کنندۀ بازخورد حالت و بازخورد خروجی براساس مفهوم PDC (جبران سازی توزیع شده موازی) و با حل تعدادی نامساوی های ماتریسی خطی (LMI) طراحی شده اند. علاوه بر این، برای کاهش محافظه کاری های مربوط به استفاده از تابع لیاپانوف مشترک از قضیۀ فینسلر استفاده شده است. در پایان، سه مثال عددی برای نشان دادن اینکه کنترل کننده های پیشنهادی به خوبی سیستم های غیرخطی در نظر گرفته شده را پایدار می کنند، ارائه شده است.