منابع پایان نامه ارشد درمورد شبیه‌سازی، مدل‌سازی، تابع عضویت فازی

فهرست مطالب
فصل 1- مقدمه 2
1-1- پیشینۀ پژوهشی 3
1-2- رئوس مطالب 5
فصل 2- مقدمه‌ای بر کنترل غیرخطی 8
2-1- مقدمه 8
2-2- سیستم غیرخطی 9
2-3- تئوری پایداری لیاپانوف 9
2-3-1- سیستم وابسته به زمان 9
2-3-2- تفاوت اصلي بين سيستم‌هاي متغير با زمان و نامتغير با زمان 10
2-3-3- مفهوم پایداری به بیان لیاپانوف 10
2-3-3-1- تعريف پايداري مجانبي 11
2-3-3-2- تعريف پايداري نمائي 11
2-3-3-3- تعريف پايداري مطلق 11
2-4- کنترل تطبیقی 11
4-2-1- غیر مستقیم 12
2-4-2- مستقیم 12
فصل 3- مقدمه‌ای بر محاسبات نرم 15
3-1- مقدمه 15
3-2- شبکۀ عصبی مصنوعی 16
3-2-1- مقدمه 16
3-2-2- الهام از بیولوژی 19
3-2-3- مدل نرون 20
3-2-4- معماری شبکۀ چند لایه 20
3-3- کنترل فازی 21
3-3-1- مقدمه 21
3-3-2- مفاهيم اوليه و تعاريف مقدماتي 22
3-3-3- ساختار کلی کنترل کنندۀ فازی 24
3-3-4- اجزای یک کنترل کنندۀ فازی 24
3-3-5- انواع کنترل کنندههای فازی 25
3-3-6- مقاسیۀ فازی نوع 1 با نوع 2 26
3-3-6-1- نمایش عدم قطعیت سیستم‌های Type-1 بوسیله Type-2 26
3-3-6-2- توابع عضویت در فازی نوع 2 27
3-3-7- طراحی کنترل کننده فازی 28
3-3-7-1- طراحی سیستم‌های ردیاب با فیدبک حالت 28
3-3-8- دیاگرام روش طراحی کنترل کنددۀ فازی 29
فصل 4- طراحی کنترل‌کننده برای بازوی رباتیک با هدف خنثی کردن اثرات اصطکاک، تداخل و ارتجاع 32
4-1- مقدمه 32
4-2- مدل‌سازی 33
4-2-1- مدل‌سازی سیستم صلب: 33
4-2-2- مدل‌سازی سیستم منعطف: 34
4-3- کنترل‌کننده تطبیقی برای سیستم صلب 37
4-3-1- شبیه‌سازی 40
4-3-2- نتایج 41
4-4- طراحی کنترل‌کننده تطبیقی با هدف خنثی کردن اصطکاک 42
4-4-1- شبیه‌سازی 50
4-4-2- نتایج 51
4-5- طراحی کنترل کنندۀ تطبیقی بر اساس شبکۀ عصبی برای خنثی کردن اغتشاش 53
4-5-1- توضیح شماتیک کنترل کننده: 55
4-5-2- شبیه‌سازی و نتایج 55
4-6- طراحی کنترل کننده فازی برای بازوی رباتیک 59
4-6-1- شبیه‌سازی و نتایج 61
4-7- طراحی‌کننده فازی تطبیقی برای بازوی رباتیک 65
4-7-1- شبیه‌سازی و نتایج 70
4-7-2- نتیجه‌گیری 73
فصل 5- طراحی سیستم کنترل هوشمند بر اساس تئوری لیپانوف برای ماشین‌های سنکرون با آهنربای دائم (PMSM) 77
5-1- مقدمه 77
5-2- مدلس‌ازی سیستم: 80
5-3- بردار تطبیقی براساس رویتگر 81
5-3-1- تئوری تطبیقی 85
5-4- طراحی کنترل تطبیقی براساس رویتگر 88
5-4-1- شبیه‌سازی 93
5-4-2- نتایج 94
5-5- طراحی سیستم کنترل تطبیقی برای سیستم با دینامیک نامعلوم 97
5-5-1- نتایج 101
5-6- طراحی سیستم کنترل کنندۀ تطبیقی بدون سنسور براساس شبکه عصبی 104
5-6-1- شبیه‌سازی و نتایج 111
5-7- کنترل فازی تطبیقی 115
5-7-1- شبیه‌سازی و نتایج 121
5-8- نتیجه‌گیری 125
فصل 6- مدیریت و کنترل سیستم‌های تولید انرژی هوشمند 129
6-1- مقدمه 129
6-1-1- مدل‌سازی سیستم 131
6-1-1-1- مبدل DC-DC دوطرفه 131
6-1-1-2- باطری‌ها 133
6-2- طراحی کنترل تطبیقی فازی برای مبدل DC-DC 135
6-2-1- شبیه‌سازی و نتایج: 138
6-3- کنترل تطبیقی باس DC: 144
6-3-1- شبیه‌سازی و نتایج: 146
6-4- برآورد حالت شارژ (SOC) بر اساس رؤیتگر 149
6-4-1- شبیه‌سازی و نتایج 151
6-5- برآورد حالت شارژ (SCC) با تئوری تطبیقی 155
6-5-1- شبیه‌سازی و نتایج 158
6-6- طراحی سیستم نظارتی فازی برای مدیریت انرژی وسایل الکتریکی با چند منبع مختلف: 161
6-6-1- شبیه‌سازی و نتایج 165
6-7- نتیجه‌گیری 168
فصل 7- نتیجه‌گیری 172
فهرست مراجع 174

فهرست جدول‌ها
جدول ‏4.1 پارامترهای فیزیکی بازو 50
جدول ‏4.2- جدول متغیرهای زبانی 61
جدول ‏4.3- جدول مقایسۀ نتایج 74
جدول ‏5.1- پارامترهای PMSM 93
جدول ‏5.2- جدول قوانین فازی برای PMSM 117
جدول ‏5.3- جدول مقایسۀ نتایج 127
جدول ‏6.1- جدول متغیرهای زبانی 138
جدول ‏6.2- پارامترهای باطری 151
جدول ‏6.3- پارامترهای مبدل باک 159
جدول ‏6.4- جدول قوانین فازی برای n=2 163
جدول ‏6.5- جدول قوانین فازی برای SOC3=S(small) , n=3 164
جدول ‏6.6- جدول قوانین فازی برای SOC3=Mmedium , n=3 165
جدول ‏6.7- جدول قوانین فازی برایSOC3=Llange , n=3 165
جدول ‏6.8- جدول مقایسۀ نتایج 170

فهرست شکل‌‌ها
شکل ‏2.1- مفهوم پایداری لیپانوف 10
شکل ‏2.2- شمای کنترل تطبیقی غیرمستقیم 12
شکل ‏2.3- شمای کنترل تطبیقی مستقیم 13
شکل ‏3.1- شماتيك ساده شده دو نرون بيولوژيكي 19
شکل ‏3.2- ساختار نرون 20
شکل ‏3.3- ساختار چند لایۀ شبکۀ نرونی با یک و دو لایۀ مخفی 20
شکل ‏3.4- ساختار کلی کنترل کنندۀ فازی 24
شکل ‏3.5- اجزای کنترل کنندۀ فازی 25
شکل ‏3.6- مکانیسم استنتاج فازی 25
شکل ‏3.7- به ازای x=0.65 مقدارتابع عضویت مشخص شده است که متناظربا هرمقدار دارای مقدارمتفاوتی است 27
شکل ‏3.8- توابع عضویت در نوع 1 و 2 27
شکل ‏3.9- دیاگرام روش طراحی کنترل کنندۀ فازی 30
شکل ‏4.1 i امین اتصال بازوی multi-joint 34
شکل ‏4.2- نمای دو بعدی بازوی رباتیک 40
شکل ‏4.3- سیگنالهای مرجع مکان و سرعت بازوها 41
شکل ‏4.4- پاسخ بازو با مقادیر نامی: (a) خطای مکان؛ (b) پارامتر W 41
شکل ‏4.5- پاسخ بازو با اصطکاک کولمبی τF=signq: (a) خطای مکان؛ (b) پارامتر W 41
شکل ‏4.6- شمای کنترل‌کننده برای خنثی کردن اثر اصطکاک 45
شکل ‏4.7- پاسخ سیستم خنثی کنندۀ اصطکاک با مقادیر نامی. (a) خطای مکان؛ (b) خطای سرعت؛ (c) پایداری داخلی؛ (d) گشتاور خروجی کنترل کننده، τm. 52
شکل ‏4.8- تخمین اصطکاک با مقادیر نامی، خنثی سازی جزئی (a) بازوی 1؛ (b) بازوی 2. 52
شکل ‏4.9- تخمین اصطکاک با مقادیر نامی، خنثی سازی کامل (a) بازوی 1؛ (b) بازوی 2. 53
شکل ‏4.10- شمای کنترل کنندۀ خنثی کنندۀ اغتشاش 53
شکل ‏4.11- پاسخ سیستم خنثی کنندۀ اغتشاش با مقادیر نامی: (a) خطای مکان بازو؛ (b) خطای سرعت؛ (c) پایداری داخلی؛ (d) گشتاور خروجی کنترل کننده τm؛ (e) گشتاور کنترل کننده برای بازوی 1 τFBK؛ و (f) گشتاور کنترل کننده برای بازوی 2 τFBK 57
شکل ‏4.12- پاسخ سیستم خنثی کنندۀ اغتشاش با شراایط اولیۀ q1,q2=-0.5,1: (a) خطای مکان بازو؛ (b) خطای سرعت؛ (c) پایداری داخلی؛ (d) گشتاور خروجی کنترل کننده τm؛ (e) گشتاور کنترل کننده برای بازوی 1 τFBK؛ و (f) گشتاور کنترل کننده برای بازوی 2 τFBK 58
شکل ‏4.13- شمای کنترل کنندۀ فازی 59
شکل ‏4.14- تابع عضویت فازی نوع 1 60
شکل ‏4.15- تابع عضویت فازی نوع 2 60
شکل ‏4.16- سیگنالهای مرجع مکان و سرعت بازوها 62
شکل ‏4.17- پاسخ سیستم کنترل فازی با مقادیر نامی: (a,b) خطای مکان؛ (c,d) خطای سرعت؛ (e,f) نمایش همزمان سرعت موتور و بازو؛ (g,h) گشتاور کنترل کننده τm. 63
شکل ‏4.18- پاسخ سیستم کنترل فازی با شرایط اولیه: (a,b) خطای مکان؛ (c,d) خطای سرعت؛ (e,f) نمایش همزمان سرعت موتور و بازو؛ (g,h) گشتاور کنترل کننده τm. 64
شکل ‏4.19- شمای کنترل کنندۀ فازی تطبیقی 65
شکل ‏4.20- ساختار کنترل‌کننده تطبیقی فازی نوع 2 66
شکل ‏4.21- سیگنالهای مرجع مکان و سرعت بازوها 71
شکل ‏4.22- پاسخهای سیستم کنترل تطبیقی فازی نوع 1 و نوع 2 با وجود تغییر در جرم بازو و اینرسی بار: (a, b) خطای مکان؛ (c, d) خطای سرعت؛ (e, f) سرعت موتور و بازو؛ (g, h) گشتاور کنترل کننده. 72
شکل ‏4.23- پاسخهای سیستم کنترل تطبیقی فازی نوع 1 و نوع 2 با وجود تغییر در ضریب سختی: (a, b) خطای مکان؛ (c, d) خطای سرعت؛ (e, f) سرعت موتور و بازو؛ (g, h) گشتاور کنترل کننده. 73
شکل ‏5.1- شمای بردار کنترل تطبیقی 82
شکل ‏5.2- شمای کنترل تطبیقی 88
شکل ‏5.3- سیگنال مرجع کنترل کنندۀ تطبیقی 94
شکل ‏5.4- پاسخ سیستم کنترل تطبیقی با مقادیر نامی: (a) خطای ردگیری سرعت؛ (b) خطای تخمین سرعت؛ (c) مولفههای جریان در راستای d-q؛ (d) مولفههای ولتاژ در راستای d-q؛ (e) اغتشاش؛ (f) پارامترهای تطبیقی W. 95
شکل ‏5.5- پاسخ سیستم کنترل تطبیقی با تغییر بار: (a) خطای ردگیری سرعت؛ (b) خطای تخمین سرعت؛ (c) مولفههای جریان در راستای d-q؛ (d) مولفههای ولتاژ در راستای d-q؛ (e) اغتشاش؛ (f) پارامترهای تطبیقی W. 96
شکل ‏5.6- طراحی تخمین اغتشاش 97
شکل ‏5.7- پاسخ سیستم کنترل تطبیقی با مقادیر نامی: (a) خطای ردگیری سرعت؛ (b) مولفههای جریان در راستای d-q؛ (c) مولفههای ولتاژ در راستای d-q؛ (d) گشتاور خروجی؛ (e) اغتشاش؛ (f) پارامترهای تطبیقی W. 102
شکل ‏5.8- پاسخ سیستم کنترل تطبیقی با تغییر بار: (a) خطای ردگیری سرعت؛ (b) مولفههای جریان در راستای d-q؛ (c) مولفههای ولتاژ در راستای d-q؛ (d) گشتاور خروجی؛ (e) اغتشاش؛ (f) پارامترهای تطبیقی W. 103
شکل ‏5.9- شماتیک سیستم کنترل تطبیقی بدون سنسور بر اساس شبکۀ عصبی 104
شکل ‏5.10- سیگنال مرجع کنترل کنندۀ تطبیقی بر اساس شبکۀ عصبی 111
شکل ‏5.11- پاسخ سیستم کنترل شبکۀ عصبی تطبیقی با مقادیر نامی: (a) خطای تخمین سرعت؛ (b) خطای ردگیری سرعت؛ (c) مولفههای جریان در راستای d-q؛ (d) مولفههای ولتاژ در راستای d-q؛ (e) گشتاور کنترل کننده؛ (f)تخمین پارامتر Wω. 113
شکل ‏5.12- پاسخ سیستم کنترل شبکۀ عصبی تطبیقی با گشتاور تداخلی بار: (a) خطای تخمین سرعت؛ (b) خطای ردگیری سرعت؛ (c) مولفههای جریان در راستای d-q؛ (d) مولفههای ولتاژ در راستای d-q؛ (e) گشتاور کنترل کننده؛ (f)تخمین پارامتر Wω. 114
شکل ‏5.13- شمای کنترل کنندۀ فازی تطبیقی 115
شکل ‏5.14- توابع عضویت ورودی کنترل کنندۀ فازی 116
شکل ‏5.15- ساختار کنترل کنندۀ فازی تطبیقی 118
شکل ‏5.16- سیگنال مرجع سرعت روتور 121
شکل ‏5.17- پاسخ کنترل کنندۀ فازی تطبیقی با مقادیر نامی: (a) خطای سرعت؛ (b) خروجی مدل مرجع؛ (c) جریان در راستای d و q ؛ (d) ولتاژ عملیاتی νq* . 122
شکل ‏5.18- پاسخ کنترل کنندۀ فازی تطبیقی با تغییر در پارامترها: (a) خطای سرعت؛ (b) خروجی مدل مرجع؛ (c) جریان در راستای d و q ؛ (d) ولتاژ عملیاتی νq* . 123
شکل ‏5.19- پاسخ کنترل کنندۀ فازی تطبیقی با وجود تداخل گشتاور بار: (a) خطای سرعت؛ (b) خروجی مدل مرجع؛ (c) جریان در راستای d و q ؛ (d) ولتاژ عملیاتی νq* . 124
شکل ‏5.20- پاسخ کنترل کنندۀ فازی تطبیقی با افزایش اندازۀ اصطکاک غیرخطی: (a) خطای سرعت؛ (b) خروجی مدل مرجع؛ (c) جریان در راستای d و q ؛ (d) ولتاژ عملیاتی νq* . 125
شکل ‏6.1- سیستم تولید انرژی 129
شکل ‏6.2- سیستم الکتریکی یک وسیلۀ نقلیه 130
شکل ‏6.3- سیستم تغذیۀ DC-AC با مبدل دوطرفۀ DC-DC 131
شکل ‏6.4- حالات عملکرد مبدل DC-DC 132
شکل ‏6.5- ساختار مبدل DC-DC 132
شکل ‏6.6- مدار معادل باطری 133
شکل ‏6.7- شمای کنترل کنندۀ فازی تطبیقی برای مبدل افزایشی DC-DC 137
شکل ‏6.8- توابع عضویت فازی برای؛ (a) خطای ولتاژ، (b) تغییرات خطای ولتاژ 137
شکل ‏6.9- مقایسۀ پاسخهای کنترل کنندههای فازی تطبیقی و PI : (a) ولتاژ خروجی؛ (b) خطای ولتاژ؛ (c) جریان سلف؛ (d) چرخۀ کار کنترل کننده ρ 139
شکل ‏6.10- مقایسۀ پاسخهای کنترل کنندههای فازی تطبیقی و PI در حضور بار کوچکتر: (a) ولتاژ خروجی؛ (b) خطای ولتاژ؛ (c) جریان سلف؛ (d) چرخۀ کار کنترل کننده ρ 140
شکل ‏6.11- مقایسۀ پاسخهای کنترل کنندههای فازی تطبیقی و PI در حضور بار بزرگتر: (a) ولتاژ خروجی؛ (b) خطای ولتاژ؛ (c) جریان سلف؛ (d) چرخۀ کار کنترل کننده ρ 141
شکل ‏6.12- مقایسۀ پاسخهای کنترل کنندههای فازی تطبیقی و PI با تغییر اندازۀ سلف: (a) ولتاژ خروجی؛ (b) خطای ولتاژ؛ (c) جریان سلف؛ (d) چرخۀ کار کنترل کننده ρ 142
شکل ‏6.13- مقایسۀ پاسخهای کنترل کنندههای فازی تطبیقی و PI با تغییر اندازۀ خازن: (a) ولتاژ خروجی؛ (b) خطای ولتاژ؛ (c) جریان سلف؛ (d) چرخۀ کار کنترل کننده ρ 143
شکل ‏6.14- شمای کنترل تطبیقی باس DC 145
شکل ‏6.15- شمای کنترل کنندۀ PI سری شده 146
شکل ‏6.16- کنترل باس DC در