وبلاگ

:
خطی سازی با فیدبک، یک روش طراحی کنترل کننده های غیرخطی است که علاقه زیادی از محققان را در طی سال های اخیر به خود جلب کرده است. با وجود این، در کاربردهای واقعی در نتیجه پیاده سازی چنین الگوریتم های کنترلی به واسطه محدودیت هایی که این روش دارد و نیازهای محاسباتی آن کمتر دیده می شود. از جمله اینکه در این الگوریتم باید کلیه حالت های سیستم در دسترس بوده و معمولا مقاوم بودن سیستم در مقابل عدم قطعیت، تضمین نیست.
از این رو تحقیقات زیادی برای غلبه بر مشکل عدم قطعیت (پارامتری) به وسیله تکنیک طراحی حلقه بیرونی و طرح های کنترل مقاوم ساز انجام شده است.
اساس روش خطی سازی با فیدبک بر ایده انتقال دینامیک های غیرخطی به یک فرم خطی با بهره گرفتن از فیدبک حالت استوار می باشد که مشمول دو حالت خطی سازی ورودی – حالت (که به خطی سازی کامل سیستم می انجامد) و خطی سازی ورودی – خروجی (که تنها به خطی سازی بخشی از سیستم غیرخطی منجر می شود)، می باشد.
همان طور که عنوان شد مشکل اصلی این روش در دو حالت فوق لزوم داشتن مدل کاملا دقیق از سیستم تا حذف اثر قسمت های غیرخطی به طور کامل انجام گیرد، که این مهم با وجود نامعینی ها در مدل سیستم دچار مشکل می شود.
دو نوع نامعینی در سیستم های کنترل وجود دارد: الف – نامعینی پارامتری، ب – نامعینی مدل سازی (دینامیک های مدل نشده و عوامل محیطی تأثیرگذار بر سیستم).

بین مدل شناسایی شده و سیستم واقعی همواره تفاوت هایی دیده می شود. این اختلاف می تواند ناشی از چند علت باشد. از جمله:

1- ساده سازی دینامیک یک سیستم بسیار پیچیده
2- عدم علم کافی به قوانین فیزیکی
3- ندانستن کامل پارامترهای دینامیک سیستم
4- پیچیدگی الگوریتم های شناسایی سیستم (غیرخطی بودن بهینه سازی).
5- تقریب زدن سیستم های غیرخطی با یک سیستم خطی.
برای آنکه بتوانیم به اهداف کنترلی مورد نظر برسیم، باید آنچه می دانیم (مدل شناسایی شده سیستم) بیش از آنچه نمی دانیم باشد.
با توجه به مطالب فوق می توان گفت، هدف از کنترل مقاوم:
«طراحی کنترل کننده ای است که به کلیه اهداف طراحی با وجود نامعینی ها در سیستم برسیم.»
روش های کنترل مقاوم در حذف اثر اغتشاش، مواجهه با پارامترهای با تغییرات سریع و کاهش اثر عدم قطعیت های پارامتری و دینامیک های مدل نشده سیستم به خوبی می توانند به کمک روش خطی سازی با فیدبک بیایند.
به منظور کاهش اثر عدم قطعیت های موجود در مدل غیرخطی سیستم، ترکیب دو تکنیک قدرتمند طراحی کنترل سیستم های غیرخطی یعنی LMI و خطی سازی با فیدبک می تواند در زمینه مقاوم سازی روش خطی سازی با فیدبک مورد استفاده قرار گیرد.
ایده اصلی، کاهش سیستم غیرخطی به یک سیستم خطی غیردقیق به واسطه حضور نامعینی ها توسط روش F.L و سپس طراحی کنترل کننده مقاوم به روش نامساوی ماتریس خطی (LMI) جهت تضمین پایداری و کارایی مقاوم آن می باشد.
در ادامه روش های متفاوت دیگری برای مقاوم نمودن روش خطی سازی با فیدبک به طور اجمالی معرفی می شود.
– استفاده از تئوری هندسه دیفرانسیلی.
– روش کنترل مقاوم.
– روش های کنترل تطبیقی.
– روش عددی تحلیلی بر پایه مدل های فازی.
– ترکیب روش های شبکه عصبی با روش خطی سازی فیدبک.