چکیده:
در این پایان نامه ابتدا مقدمه ای از سیستم های فازی T-Sبیان می کنیم و نحوه ساختن یک مدل فازی T-S برای یک سیستم غیرخطی را بررسی می کنیم. سپس به بررسی مدل سازی تقریبی فازی T-S از سیستم اصلی می پردازیم. در ادامه برای سیستم فازی T-S یک کنترل کننده فازی PDC طراحی خواهیم کرد. بعد از آن به نحوه طراحی انواع PDC پایدار کننده حلقه بسته و با استفاده از شروط مختلف پایداری و ورودی خروجی خواهیم پرداخت. در بخش بعد نیز به طراحی مشاهده گر فازی می پردازیم. دست آخر هم کنترل کننده PDC که شروط بهینه گی و مقاومت را برآورده می کند را طراحی خواهیم کرد. در آخر هر فصل نیز برای بهتر جا افتادن مسأله مورد بحث، یک مثال شبیه سازی شده را خواهیم آورد که در پایان نیز نتایج آن مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند.
مقدمه:
امروزه سیستم های فازی کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند. کاربرد سیستم های فازی حتی به وسایل خانگی مانند یخچال، جاروبرقی و غیره نیز راه پیدا کرده است. معمولا دو نوع سیستم فازی داریم، سیستم های فازی غیرمبتنی بر مدل و سیستم های فازی مبتنی بر مدل. سیستم های فازی غیر مبتنی بر مدل برای سیستم هائی به کار می روند که مدل دقیقی از سیستم تحت کنترل نداریم و یا مدل سازی آن مشکل است. وقتی از سیستم تحت کنترل یک مدل ریاضی در دست داریم می توانیم از روش های مبتنی بر مدل استفاده کنیم. سیستم های فازی T-S معمولا مبتنی بر مدل هستند. در این پایان نامه عسی داریم با استفاده از مدل فازی T-S، برای سیستم های غیرخطی با عدم قطعیت پارامترها یک کنترل کننده PDC پایدار طراحی کنیم.
فصل اول
مدل فازی تاکاگی – سوگنو و جبران سازی گسترده موازی
سال های اخیر شاهد رشد سریع محبوبیت سیستم های کنترل فازی در کاربردهای مهندسی بوده است. در این تحقیق ما یک محدوده گسترده ابزارهای تحلیل و طراحی سیستم های کنترل فازی را برای حل مسائل مهندسی، مقدمه سازی می کنیم. این فصل مفاهیم اساسی تحلیل و روندهای طراحی در این روش را معرفی می کند.
این فصل با مقدمه ای بر مدل فازی T-S آغاز می شود و سپس با روندهای ساختن این مدل ها، دنبال می شود. آنگاه طراحی یک کنترل کننده فازی براساس مدل با استفاده از «جبران سازی گسترده موازی» شرح داده شده است. ایده اصلی طراحی کنترل کننده، استنتاج کردن هر قاعده کنترل برای جبران هر قاعده سیستم فازی است. روند طراحی به طور مفهومی، ساده و طبیعی است. در این فصل نشان داده شده که تحلیل های پایداری و مسائل طراحی کنترل، می توانند به مسائل LMI کاهش پیدا کنند. روش طراحی، به وسیله کاربرد آن در مساله متعادل کردن یک آونگ وارونه روی گاری، شرح داده شده است.
تمرکز این فصل روی مفاهیم اساسی روش های تحلیل پایداری از طریق LMI است. بیشتر موارد پیشرفته در تحلیل و طراحی توسط LMI در فصل بعد خواهد آمد.
1-1- مدل فازی تاکاگی – سوگنو
روند طراحی، با شرح یک فرآیند غیرخطی داده شده به وسیله مدل فازی T-S آغاز می شود. مدل فازی پیشنهادی توسط تاکاگی و سوگنو به وسیله قواعد اگر – آنگاه فازی شرح داده شده است که روابط ورودی – خروجی خطی محلی یک سیستم غیرخطی را نشان می دهد. خاصیت اصلی مدل فازی T-S، هر قاعده بیان دینامیک های محلی به وسیله یک مدل خطی سیستم است. مدل فازی نهائی سیستم به وسیله ترکیب فازی مدل های خطی سیستم به دست آمده است. خواننده خواهد یافت که بعضی از سیستم های دینامیکی غیرخطی می توانند توسط مدل فازی T-S نشان داده شوند. در حقیقت، اثبات می شود که مدل های فازی T-S تقریب های عمومی هستند.
تعداد صفحه : 159
تحلیل و طراحی کنترل کننده های فازی با استفاده از روش LMI برای سیستم های غیرخطی با عدم قطعیت پارامترها