پایان نامه کنترل پیش بین تطبیقی برای سیستمهای خطی تغییر پذیر با زمان

چکیده: 

مواجهه با دینامیک متغیر با زمان، یکی از موضوعات مورد علاقه در تئوری کنترل می باشد. اغلب سادگی و پیشرفت تئوری کنترل خطی، طراحان را مجبور م ینماید تا سیستمهای غیرخطی را خطی سازی نموده و بوسیله تئوری قدرتمند خطی به کنترل آنها بپردازند. این کار یک دسته از سیستمها را ایجاد می نماید که سیستمهای خطی تغییرپذیربازمان نامیده می شوند. در این تحقیق، به کنترل اینگونه سیستمها، با استفاده از کنترل کننده پیش بین تطبیقی غیرمستقیم پرداخته شده است. 

ابتدا به سیستمهای متغیر با زمان و روشهای مختلف کنترل آنها پرداخته شده و مراجع متعددی که با راه های گوناگون به کنترل اینگونه از سیستمها پرداخت هاند، مورد بررسی قرار گرفته اند. در مورد تخمین گرها به دلیل داشتن نقشی کلیدی در کنترل کننده های تطبیقی غیرمستقیم، به تفصیل بحث شده است. با بیان طرق مختلف تخمین پارامترهای متغیربازمان و همچنین روشهای مناسب برای مقاوم سازی تخمینگرها و یک روش مناسب و عملی برای تخمین پارامتر در اینگونه از سیستمها ارائه شده است. 

کنترل کننده پیش بین تعمیم یافته نیز مورد بررسی کلی قرار گرفته و یک نوع مناسب از آن به کار گرفته شده است. یکی از مشکلات طراحی این کنتر لکننده ها وجود پارامترهای تنظیم زیاد و عدم ارائه یک روش کلی و مناسب برای انتخاب آنها بود. بدین سبب با استفاده از روشهای حوزه فرکانس و توابع حساسیت، روشی مناسب برای تنظیم کنتر لکننده پیش بین تعمیم یافته مقاوم، ارائه شده است. در انتها با ترکیب تخمینگر معرفی شده و کنترل پیش بین تنظیم شده به صورت مقاوم، یک روش کنتر لکننده تطبیقی ارائه شده و بر روی سه سیستم مختلف پیاده سازی شده است. نتایج حاکی از عملکرد مطلوب و قوام مناسب آن، با در نظر گرفتن شرایط واقعی، از جمله نایقینی های مختلف، نویز و اغتششاشات می باشد. 

فصل اول 

مقدمه ای راجع به سیستمهای خطی متغیر با زمان و روش های کنترل آنها 

این فصل به ارائه مقدمه ای مختصر در مورد سیستمهای تغییرپذیر با زمان و روش های کنترل این گونه سیستمها پرداخته است. بدیهی است که سیستمهای واقعی به سادگی سیستمهای تک ورودی– تک خروجی معرفی شده در کنترل خطی نمی باشند. به منظور طراحی کنترل کننده برای این گونه سیستمها بایستی همواره مشکلاتی مانند غیر خطی گری، تغییرات در دینامیک، نایقینی در مدلسازی، چند ورودی – چند خروجی بودن و… در نظر گرفته شود، که این امر به نوبه خود باعث پیچیده تر شدن کنترل کننده می گردد. تغییرات در دینامیک یکی از برجسته ترین این مشکلات می باشد. این تغییرات می تواند ناشی از دینامیک های مدل نشده (مانند: اصطحکاک، اینرسی، مقاومت الکتریکی و…) و یا ناشی از تغییر در مدل سیستم در هنگام عملکرد باشد. به طور مثال در اثر گذشت زمان مشخصات یک عملگر تغییر می نماید یا یک سیستم در شرایط محیطی مختلف عملکرد متفاوتی را از خود بروز می دهد. یکی دیگر از دلایل تغییرات دینامیک خطی سازی سیستمهای غیرخطی می باشد. به دلیل توسعه تئوری کنترل خطی به نسبت کنترل غیرخطی و آسانتر بودن تحلیل عملکرد یک سیستم با استفاده از آن، معمولاً مهندسین کنترل سعی بر خطی سازی سیستمهای غیرخطی حول نقاط کار و کنترل سیستمهای خطی سازی شده دارند. خطی سازی سیستمهائی با خواص غیرخطی شدید باعث ایجاد یک سری سیستمهای خطی می شود که به عنوان سیستمهای خطی تغییرپذیر با زمان (LTV) شناخته می شوند. با توجه به توضیحات ارائه شده تغییر پذیر با زمان را دارا می باشند، ولی این میزان تغییر پذیری از یک سیستم به سیستم دیگر متفاوت است. در صورتی که تغییرات درصد قابل توجهی از ثابت زمانی سیستم باشد، می توان سیستم را متغیربازمان در نظر گرفته و با روشهای مرسوم مقابله با آن، به کنترل سیستم پرداخت. در صنعت اکثر فرایند های شیمیائی، اجسام پرنده، روبا تها و… با استفاده از تکنیک خط یسازی حول نقاط کار و استفاده از مدل خطی کنترل می شوند. 

برای مقابله با سیستمهای LTV سه دسته کلی کنتر ل کننده وجود دارد که اغلب روش های دیگر، زیرمجموعه یا ترکیبی از این سه روش می باشند: 

1- جدول بندی بهره 

2- کنترل تطبیقی 

3- کنترل مقاوم

پایان نامه کنترل تطبیقی برج تقطیر با استفاده از تخمین های زن های هوشمند

چکیده

برج تقطیر یک فرآیند کلیدی و نهایی در زنجیره فعالیت های یک پالایشگاه محسوب می شود که در ارزش افزوده آن نقش اساسی و محوری دارد .متاسفانه امکان اندازه گیری مستقیم بعضی از متغیرهای کلیدی آن از جمله غلظت خروجی محصول بدلیل مشکلات تعمیر و نگهداری و زمان تاخیر سنسور وقیمت بالای آن میسر نمی باشد.

در این تحقیق ، ابتدا اطلاعات عملکردی برج تقطیر گرد آوری می شود . سپس با استفاده از داده های جمع آوری شده ، یک مدل هوشمند جهت تخمین مقادیر واقعی غلظت محصول نهایی برج طراحی می شود . برای این منظور ،از تکنیک هوشمند شبکه عصبی استفاده خواهد شد . سپس ، با استفاده از تخمین گرهای طراحی شده به عنوان سنسورهای هوشمند یا نرم افزاری جهت طراحی یک پیشگو بهره برداری می گردد که بدلیل ویژگی های مطلوب آن در صنایع فرآیندی بسیار مورد توجه می باشد.در خاتمه نتایج حاصل از تحقیق در دو فاز کلی مانیتورینگ غلظت محصول نهایی برج تقطیر با استفاده از سنسورهای هوشمند طراحی شده و نیز کنترل پیشگو بر روی مدل استاندارد برج تقطیر شبیه سازی و مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت.

مقدمه

مانیتورینگ و کنترل محصول نهایی برج تقطیر از اهمیت بسیار زیادی در صنایع پالایش کشور بر خوردار می باشد. اجرای این دو کار در شرایط کنونی عمدتا” بر مبنای آنالیز آزمایشگاهی محصول نهایی برج و استفاده از نتایج آن در تنظیم سیستم کنترل برج تقطیر صورت می گیرد . بدلیل وجود وقفه زمانی بسیار زیاد در انجام نمونه گیری، آنالیز و ارائه مقادیر واقعی غلظت محصول نهایی برج تقطیر ،اجرای مؤثر کنترل برج تقطیر را با مشکلات فراوانی روبرو می کند . در چنین شرایطی ، بروز نوسانات حاصل از مشخصه های ورودی برج تقطیر نظیر غلظت آن ، می تواند موجب بروز تغییرات زیاد در کیفیت محصول نهایی در فاصله زمانی مورد نیاز در عملیات نمونه برداری و آنالیز آزمایشگاهی گردد . این امر باعث تنزل کیفیت محصول برج و ضررهای اقتصادی ناشی از آن می گردد . نتایج این تحقیق می تواند در برداشتن سیکل زمان بر عملیات نمونه برداری و آنالیز آزمایشگاهی گردیده و ارتقاء کیفیت مانیتورینگ با بهره گیری از سنسورهای هوشمند و کنترل اتوماتیک به موقع و زمان حقیقی برج تقطیر تأثیر بسزایی داده باشد و از این طریق موجب افزایش سود آوری محصول کیفی برج تقطیر گردد. 

فصل اول

کلیات 

1-1) هدف 

برج تقطیر در بسیاری از صنایع فرایندی یک سیستم صنعتی مهم محسوب می شود . سیستم برج تقطیر به شدت غیر خطی و تو أم با عدم قطعیت است.

برای کنترل برج نیاز به اندازه گیری لحظه ای و مستمر متغیرهای حالت و خروجی است . سنسورهای اندازه گیری که برای آنالیز لحظه ای برج بکار می رود گاز کروماتوگراف است . اگر چه پیشرفت های زیادی در ساخت این نوع سنسور ها حاصل شده است اما هنوز با مسائلی از جمله زمان ت أخیر و قیمت بالا و هزینه نگهداری و تعمیر بالا همراه است در نتیجه نمی تواند جهت اندازه گیری های لحظه ای بکار رود. 

در این پروژه قصد داریم با استفاده از اطلاعات قابل دسترس سیستم اندازه گیری برج تقطیر نسبت به تخمین درجه خلوص محصول نهایی با استفاده از روشهای پردازش هوشمند شبکه عصبی اقدام نماییم . برای اندازه گیری پروسه های پیشرفته با افزایش حجم داده , مانیتوریک این حجم داده خیلی مشکل است بنابر این نیاز است که ویژگی داده بررسی گردد . آنالیز اجزای اصلی (PCA) و تجزیه بردار ویژگی (SVD) دو ابزار نیرومند جهت کاهش ا بعاد داده و بدست آوردن ویژگی داده های پروسه می باشد. شبکه عصبی در مهندسی یک

مدل غیر خطی از ورودی وخروجی یک سیستم بدست می آورد که می تواند در پیشگویی، کلاس بندی و تشخیص الگو بکار گرفته شود. شبکه عصبی توانایی تخمین توابع غیر خطی با تعدادی داده آموز شی پیدا می کند و احتیاجی به دانش اولیه از سیستم ندارد و می توانند مسائل پیچیده را با مفروضات کمتری حل کند. 

برای طراحی تخمین گر ابتدا بوسیله PCA یک بردار ویژگی از داده های پروسه بدست آورده و با استفاده از این بردار ویژگی به عنوان ورودی و غلظت محصول نه ایی به عنوان خروجی یک شبکه عصبی آن را آموزش داده و یک تخمین گر هوشمند طراحی می کنیم سپس، با استفاده از تخمین گرهای طراحی شده به عنوان سنسورهای نرم افزاری جهت طراحی یک حلقه کنترل اتوماتیک بهره برداری می گردد . در طراحی سیستم کنترل اتوماتیک نیز از تکنیک کنتر ل پیشگو استفاده خواهد شد که بدلیل ویژگی های مطلوب آن در صنایع فرآیندی بسیار مورد توجه می باشد . سیستم کنترل برج باید موقعیت محصول را با وجود اغتشاش در تغذیه در نزدیک نقطه کار نگهدارد . این کنترلر باعث می شود که عملکرد بهتری از عملکرد فیدبک معمولی بدست آوریم و با ایجاد قیود بر روی متغیرهای ورودی وخروجی ضریب کارایی بهبود یافته و خواص مقاوم بودن ایجاد شود.

این پرسشنامه به همراه نمره گذاری و توصیف آن می باشد و در متون علمی و مطالعات در این زمینه، کاربرد دارد.

چکیده

هدف از این پژوهش بررسی ارتباط سبک رهبری مربیان با اهداف پیشرفت و اضطراب رقابتی ورزشکاران مرد نخبه ( 18 – 15 ) سال رشته های رزمی ( ووشو و کونگ فو ) ایران بوده است . جامعه آماری این تحقیق را کلیه ورزشکاران شرکت کننده این دو رشته در مسابقات قهرمانی کشور و انتخابی تیم ملی ایران تشکیل دادند که جمعاً 262 نفر بودند و از این روی، نمونه آماری برابر با جامعه آماری بود. این پژوهش از نوع توصیفی می باشد و به منظور گردآوری اطلاعات از چهار پرسشنامه ی استاندارد شده شامل: پرسشنامه سبک رهبری (LSS) ، اهداف پیشرفت  TEOSQ))، اضطراب رقابتی (SCAT) و پرسشنامه ی اطلاعات فردی (Demography) استفاده شد که پایایی این پرسشنامه به شیوه سنجش همسانی درونی پرسش ها و آلفای کرونباخ نیز محاسبه گردید. برای پیش بینی سهم و نقش متغیر پیش بین بر متغیر میانجی و متغیر ملاک از رگرسیون چندمتغیری و در راستای تحلیل های تکمیلی از حیطه ی معادلات ساختاری استفاده گردید.

 نتایج نشان داد که بین رفتارهای رهبری حمایت اجتماعی و بازخورد مثبت با اهداف پیشرفت رابطه ی خطی مثبت و مناداری وجود دارد. نیز از بین رفتارهای رهبری مربی، رفتارهای استبدادی  و بازخورد مثبت با اضطراب رقابتی رابطه ی خطی مثبت و معناداری دارند. از سوی دیگر رابطه ی خطی مثبت و معناداری بین خودگرایی و اضطراب رقابتی بازیکنان مشاهده شد. استفاده از معادلات ساختاری نیز میانجی بودن اهداف پیشرفت را در ارتباط بین متغیرها نشان داد.  چکیده

هدف از این پژوهش بررسی ارتباط سبک رهبری مربیان با اهداف پیشرفت و اضطراب رقابتی ورزشکاران مرد نخبه ( 18 – 15 ) سال رشته های رزمی ( ووشو و کونگ فو ) ایران بوده است . جامعه آماری این تحقیق را کلیه ورزشکاران شرکت کننده این دو رشته در مسابقات قهرمانی کشور و انتخابی تیم ملی ایران تشکیل دادند که جمعاً 262 نفر بودند و از این روی، نمونه آماری برابر با جامعه آماری بود. این پژوهش از نوع توصیفی می باشد و به منظور گردآوری اطلاعات از چهار پرسشنامه ی استاندارد شده شامل: پرسشنامه سبک رهبری (LSS) ، اهداف پیشرفت  TEOSQ))، اضطراب رقابتی (SCAT) و پرسشنامه ی اطلاعات فردی (Demography) استفاده شد که پایایی این پرسشنامه به شیوه سنجش همسانی درونی پرسش ها و آلفای کرونباخ نیز محاسبه گردید. برای پیش بینی سهم و نقش متغیر پیش بین بر متغیر میانجی و متغیر ملاک از رگرسیون چندمتغیری و در راستای تحلیل های تکمیلی از حیطه ی معادلات ساختاری استفاده گردید.

 نتایج نشان داد که بین رفتارهای رهبری حمایت اجتماعی و بازخورد مثبت با اهداف پیشرفت رابطه ی خطی مثبت و مناداری وجود دارد. نیز از بین رفتارهای رهبری مربی، رفتارهای استبدادی  و بازخورد مثبت با اضطراب رقابتی رابطه ی خطی مثبت و معناداری دارند. از سوی دیگر رابطه ی خطی مثبت و معناداری بین خودگرایی و اضطراب رقابتی بازیکنان مشاهده شد. استفاده از معادلات ساختاری نیز میانجی بودن اهداف پیشرفت را در ارتباط بین متغیرها نشان داد.  

پایان نامه طرح توسعه شبکه سویچینگ تلفنی کشور مبتنی بر Softswitch

چکیده 

با بررسی انجام شده در خصوص بازار تقاضا، پیش بینی گردیده است که در برنامه پنج ساله (1383 – 87) بالغ بر 17 میلیون تلفن ثابت و حدود 16 میلیون تلفن موبایل جدید به شبکه مخابرات کشور افزوده گردد. با توجه به تحول فناوری از شبکه های مبتنی بر سوئیچینگ مداری به شبکه های مبتنی بر سوئیچینگ بسته ای، پیاده سازی بخشی از شبکه زیرساخت مخابرات کشور در قالب NGN و با استفاده از Softswitch اجتناب ناپذیر می باشد. در این شبکه با ایجاد یک لا یه انتقال مبتنی بر IP، جریانهای اطلاعات مستقل از نوع سرویس از مبدا تا مقصد حمل میگردد. در این شبکه با استفاده از پروتکل های خاص کیفیت سرویس زمان حقیقی تامین گردیده واین شبکه را برای حمل ترافیک صوتی مناسب نموده است.

تحول فناوری و توقف توسعه شبکه های موجود مبتنی بر TDM به صورت ناگهانی امکانپذیر نمی باشد و به همین دلیل نیاز به یک استراتژی منطقی برای گذار از شبکه های فعلی به سمت شبکه های نسل آتی میباشد. در همین راستا پیش بینی میگرددکه در گام اول، شبکه زیرساخت مخابرات کشور یا شبکه بین شهری در برنامه توسعه آتی ترکیبی از فناوری سوئیچینگ مداری و سوئیچینگ بسته ای بوده و 50% از توسعه مورد نیاز این شبکه در قالب NGN و با استفاده از Softswitch طراحی گردد. در این شبکه ترافیک صوتی با استفاده از درواره ها به اطلاعات بسته ای تبدیل و فشرده سازی میگردند و با یکپارچه سازی اطلاعات شبکه های موبایل و ثابت از منابع شبکه بصورت بهینه استفاده شده و از ایجاد شبکه های موازی جلوگیری میشود. پیاده سازی این شبکه ها در ابتدا هزینه بالاتری نسبت به شبکه های سنتی خواهند داشت ولی هزینه های نگهداری و مدیریت و توسعه شبکه به مراتب کمتر میباشد. 

با محاسبات ا نجام شده بخش TDM در شبکه سوئیچ بین شهری با 1،312،120 پورت موجود نیاز به 341،748 پورت سوئیچ میباشد. در بخش NGN در 42 نقطه نیاز به درواره تبدیل ترافیک صوتی به بسته با ظرفیت 656،550 کانال ورودی صوتی، یک شبکه IP با 4 مسیریاب هسته و 7 مسیریاب لبه میباشد و برای کنترل حدود 21 میلیون مکالمه در ساعت تجهیزات Softswitch نیاز میباشد که این تجهیزات بسته به سازنده می تواند در 2 نقطه (با حفاظت 100 درصد) و یا در 8 نقطه (منطبق با محل SC ها و با تقسیم بار مساوی )تعبیه گردد. همچنین برای تعامل سیگنالینگی (با داشتن شبکه مستقل سیگنالینگ) این شبکه باید تعداد 3500 لینک سیگنالینگ شماره هفت را پشتیبانی نماید. 

مقدمه 

گسترش شبکه اینترنت و تعریف سرویس های مختلف در این شبکه و فعالیت سازندگان تجهیزات در این زمینه موجب استفاده فراگیر از فناوری مبتنی بر سوئیچینگ بسته ای گردیده است. اپراتورهای مخابراتی که سرمایه گذاری زیادی در زمینه شبکه های موجود مبتنی بر سوئیچینگ مداری انجام داده اند، با افزایش تقاضا خواهان ارائه سرویس های باند وسیع در کنارسرویس های موجود میباشند. شبکه های موجود هنوز بعنوان یکی از منابع مهم درآمدی بشمار می آیند وایجاد شبکه های موازی از نظر اقتصادی هزینه بالایی را تحمیل مینماید و به همین دلیل یکپارچگی بسترهای ارائه سرویسهای موجود و سرویسهای باند پهن که براساس فناوری بسته ای امکانپذیر است، مورد توجه مجامع بین المللی و سازندگان و اپراتورهای مخابراتی قرار گرفته است. یکی از مشکلات شبکه های موجود این است که برای ارائه سرویسهای جدید معمولا نیاز به ارتقاء سیستمها در کلیه نقاط شبکه میباشد، چراکه کلیه بخشهای کنترل و سوئیچینگ و مسیریابی و ارائه سرویسها بصورت یکپارچه در مراکز سوئیچینگ تعبیه گردیده است که این مسئله هم از نظر اجرایی و هم از نظر هز ینه ها قابل تامل است. مجامع بین المللی با هدف تامین کلیه نیازهای مشترکین ، شبکه های نسل آینده را معرفی نموده اند که در این شبکه ها که از یک معماری باز استفاده گردیده است، تسهیلات لازم برای کلیه بخشهای فعال شامل سازندگان، اپراتورها و فراهم آورندگان سرویس را فراهم خواهد نمود. اصول این شبکه ها تعریف لایه های مختلف و واسطه های مناسب برای ارتباط بین این لایه ها میباشد و مهمترین هدف این شبکه ها جداسازی بخش کنترل شبکه با استفاده از مفهوم Softswitch است دراین شبکه از یک لایه انتقال مبتنی بر فناوری بسته ای (IP) استفاده گردیده است که اطلاعات رامستقل از نوع سرویس و براساس پارامترهای کیفیت خواسته شده به سمت مقصد حمل مینماید. 

یکی از مسائل مهمی که امروزه اپراتورهای مخابراتی و بدنبال آنها سازندگان با آن روبرو هستند، چگونگی پیاده سازی شبکه های نسل آینده و بکارگیری Softswitch در شبکه های مخابراتی است. به طور کلی به دو صورت می توان به سمت شبکه های نسل آینده و یا شبکه های تمام IP حرکت نمود. اول اینکه از پائین ترین سطح شبکه یعنی از سمت مشترکین شروع نمائیم که در این حالت با توجه به گستردگی شبکه و انواع مختلف سیستمهای دسترسی بسیار پر هزینه و از نظر اجرایی با مشکلات عدیده ای روبرو خواهد بود. 

راه دوم که مبتنی بر توصیه مجامع بین المللی و سازندگان مطرح تجهیزات نیز میباشد، اینست که از بالاترین سطح شبکه یعنی لایه ترانزیتی شبکه (شهری یا بین شهری) شروع نموده و با ایجاد یک بستر مناسب مبتنی بر IP، در این لایه یکپارچه سازی ترافیک شبکه های مختلف را شروع نمائیم. بدیهی است باتوجه به محدود بودن نقاط شبکه ای در این لایه، از نظر عملی مشکلات اجرایی کمتری را داشته و از نظر اقتصادی نیز بصرفه تر خواهد بود. از آنجائیکه هنوز تجهیزات شبکه های نسل آینده بصورت تجاری در مقیاسهای وسیع به بازار ارائه نشده است، و همچنین توجه به برنامه های شرکت مخابرات ایران در برنامه پنج ساله (1383 – 87) صرفا بخشی از شبکه بین شهری کشور با استفاده از Softswitch قابل پیاده سازی خواهد بود. با توجه به اینکه شبکه زیر ساخت شبکه مخابرات کشور بر اساس ترافیک شبکه ثابت شکل گرفته است، این شبکه بعنوان زیر ساخت اصلی شبکه شناخته میشود و در این پروژه بحث را متوجه این شبکه ساخته و استفاده از Softswitch برای حمل بخشی از ترافیک شبکه ثابت و موبایل بصورت یکپارچه مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت.