سمینار برق بررسی کنترل فازی تطبیقی

سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد مهندسی برق ‐ کنترل با عنوان بررسی کنترل فازی تطبیقی

چکیده:

در این سمینار، ابتدا به بررسی اصول اولیه تئوری فازی و اجزا سازنده یک سیستم فازی پرداخته و اصول اولیه طراحی کنترلرهای فازی را مورد بررسی قرار داد هایم و نحوه ترکیب آن با روشهای دیگر کنترلی را تشریح نموده ایم. در ادامه انواع روشهای کنترل تطبیقی را مورد بررسی قرار داده و اصول اولیه طراحی کنترلرهای تطبیقی را مورد بررسی قرار دادیم. ساختارهای مختلف کنترلرهای تطبیقی را تشریح نموده و انواع کاربرد آ نها را در صنعت بیان نموده ایم و به بررسی انواع روشهای ترکیب اصول تئوری فازی و کنترلرهای تطبیقی پرداخته و انواع کنترلرهای فازی تطبیقی و همچنین تطبیقی فازی را مورد بررسی قرار دادیم.

در ادامه به بررسی عوامل نامعینی در سیستم ها پرداخته و انواع روش های کنترل مود لغزشی را معرفی کرده و روند طراحی این نوع کنترلرها را تشریح نموده و نهایتا نحوه ترکیب آن با کنترلرهای فازی را بیان کردیم.

مقدمه:

همانگونه که می دانیم، سیستم های فیزیکی پیچیده را یا اصلا نمی توان مدل نمود و یا مدلسازی نادقیقی از سیستم خواهیم داشت و به عبارتی با مدل های ریاضی نادقیق مواجه خواهیم بود چرا که مجبور به بسیاری ساده سازی ها و ایده آل سازی ها خواهیم بود. این ساده سازی ها ما را منتهی می کند به اینکه یک مقدار عدم دقت، ابهام و نایقینی را در فاز مدلسازی ریاضی بپذیریم و این ها را نمی توان از دنیای مدلسازی سیستمهای فیزیکی حذف نمود، همانگونه که اصطکاک و خاصیت غیرخطی بودن را نمی توان حذف نمود. در این گونه مواقع تکنیک های آنالیز و کنترل مبتنی بر مدل، چه ساده مثل کنترل کننده های کلاسیک و چه پیچیده مثل کنترل کننده های غیرخطی، جهت کنترل موثر این سیستم ها کارایی ندارند. جهت غلبه بر این مشکل مجبور به استفاده از روش های غیر کلاسیک مانند کنترلرهای فازی هستیم. بدین منظور در این سمینار به بررسی کامل کنترلرهای فازی و همچنین نحوه ترکیب آ نها با روشهای کنترل تطبیقی خواهیم پرداخت. مطالب ارائه شده در این سمینار به شرح زیر می باشند:

در فصل اول، به بررسی تئوری فازی پرداخته و اجزای سازنده یک سیستم فازی را مورد بررسی قرار می دهیم. اصول اولیه طراحی کنترلرهای فازی را مورد بررسی قرار داده و نحوه ترکیب آن با روش های دیگر کنترلی را تشریح خواهیم کرد و نهایتاً پایداری آن را مورد بررسی قرار می دهیم.

در فصل دوم به بررسی انواع روش های تطبیقی خواهیم پرداخت و اصول اولیه طراحی کنترلرهای تطبیقی را مورد بررسی قرار می دهیم. ساختارهای مختلف کنترلرهای تطبیقی را تشریح نموده و انواع کاربرد آن ها را در صنعت بیان خواهیم کرد.

در فصل سوم به تشریح انواع روش های ترکیب تئوری فازی با اصول کنترلرهای تطبیقی پرداخته و روند طراحی کنترلرهای تطبیقی فازی و همچنین فازی تطبیقی را به تفصیل مورد بررسی قرار می دهیم و نمونه هایی از کاربرد این رو شها را در صنعت بیان خواهیم نمود.

نهایتاً در فصل چهارم سمینار به بررسی کنترلرهای مود لغزشی پرداخته و سطوح لغزشی را مورد بررسی قرار داده و نحوه ترکیب آن با کنترلرهای فازی را مورد بررسی قرار می دهیم.

کنترل فازی تطبیقی چیست؟

به عبارت غیر علمی، اگر کنترلی از سیستمهای فازی تطبیقی ساخته شود (سیستم فازی تطبیقی یک سیستم منطق فازی است که مجهز به یک الگوریتم آموزشی (تطبیقی) می باشد)، کنترلر فازی تطبیقی خوانده می شود. کنترلر فازی تطبیقی ممکن است یک سیستم فازی تطبیقی منفرد باشد، یا از چندین سیستم فازی تطبیقی ساخته شده باشد.

چگونه یک کنترلر فازی تطبیقی با کنترلر تطبیقی قراردادی مقایسه می شود؟

مهمترین مزیت کنترل فازی تطبیقی بر کنترل تطبیقی قراردادی اینست که : کنترلرهای فازی تطبیقی قادر به بکارگیری اطلاعات زبان فازی از کاربر انسان را دارد، در حالی که کنترلرهای تطبیقی قراردادی این امکان را ندارند. این موضوع به ویژه در سیستمهای با درجه بالای عدم قطعیت اهمیت دارند، مثل فرایندهای شیمیایی، هواپیماها و امثالهم. زیرا علیرغم آنکه این سیستمها از دیدگاه تئوری کنترل، به سختی قابل کنترل اند، اغلب با موفقیت توسط کاربر انسان کنترل می شوند.

چگونه انسان می تواند چنین سیستم پیچیده ای را بدون مدل ریاضی، با موفقیت کنترل کند؟ اگر از افراد سئوال شود که استراتژی کنترلی آنها چیست، تنها ممکن است اصول محدودی را آن هم با ادبیات فازی در پاسخ بگویند و نیز توصیفاتی در رابطه با رفتار سیستم تحت شرایط گوناگون که البته این نیز به زبان فازی است، مطرح کنند. گرچه این قواعد کنترل فازی و تعاریف دقیق نیستند و ممکن است برای ساخت یک کنترلر موفق کافی نباشند، اطلاعات بسیار مهمی در مورد چگونگی کنترل سیستم و رفتار آن اصل می کند. ...