به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

saeed shamaghdari

  • محمد فیوضی، سعید شمقدری*

    کنترل وضعیت ماهواره ها بر اساس انجام ماموریتی که دارند، همیشه از چالش های اساسی صنعت فضایی می باشند. در واقع هنگام قرار گیری ماهواره ها در وضعیت از پیش تعیین شده، گاهی اوقات رفتار نوسانی یا آشوبناک در کلاس خاصی از آنها ایجاد می شود. بر همین اساس مدل های گوناگونی برای تحلیل این رفتار ارائه شده است. در این مقاله طراحی کنترل پسخور خروجی مقاوم H∞  تحت اشباع برای این کلاس خاص از ماهواره ها که تحت اغتشاش خارجی نیز هستند، طراحی شده است. نقطه قوت اصلی در این مقاله در واقع طراحی کنترل کننده در شرایط مذکور در قالب حل یک مساله نامساوی ماتریسی خطی (LMI) می باشد. برای اولین بار در این حوزه، ناحیه پایدار (B∈) مبتنی بر قضیه لیاپانوف بدست می آید که در نهایت ناحیه جذب (ROA) این سیستم کنترل نیز، گسترش می یابد. روش پیشنهادی بر روی مدل ارائه شده پیاده سازی شده است و نتایج، نشان می دهند که علاوه بر همگرایی مناسب حالت های سیستم، سیگنال کنترلی با هزینه و انرژی کمتر، بدون وارد شدن به ناحیه اشباع، سیستم را پایدار کرده است. شبیه سازی ارائه شده، به همراه نحوه طراحی کنترل کننده پسخور خروجی در قالب یک شبه کد ارائه شده است. شبیه سازی ها در مقایسه با کارهای دیگر، گویای برتری روش پیشنهادی می باشد.

    کلید واژگان: ماهوره اشوبناک مرتبه کسری, فیدبک خروجی, ورودی اشباع, شاخص H, ∞, روش لیاپانوف, پایداری مقاوم
    Mohammad Fiuzy, Saeed Shamaghdari*

    Satellites attitude control based on their mission always is one of the main challenges in attitude control. Actually, in a certain class of satellites when satellites placed in a predetermined attitude or axis, sometimes an oscillating or chaotic behavior occurs, therefore, various models have been presented to analyze of this class. In this paper, H∞  Robust output feedback control under saturation is designed for this class of satellites that are also under external disturbance. The main point in this paper actually is design of the static output feedback (SOF) controller in the mentioned conditions in the form of solving a linear matrix inequality (LMI) problem. Then, in the same way, the stable region (B∈) based on Lyapunov's theorem is obtained, which finally enlarges the region of attraction (ROA) for this control system. The proposed method was implemented on the presented model and the results showed that in addition to the appropriate speed of the system states in convergence, the control signal did not enter the saturation area and the system has become stable with the least cost and energy. The procedure design of output feedback controller is specified in the form of pseudo-code.

    Keywords: Fractional Chaotic Satellite Systems, Output Feedback, H, ∞ Index, Input Saturation, Lyapunov Method, Robust Stability
  • سجاد روشن روان، سعید شمقدری*
    در این مقاله، به ارائه روشی جهت طراحی سیستم کنترل وضعیت ردیاب بهینه برای پرنده کوادروتور که در معرض عیوب اجزا و عملگر قرار دارد پرداخته شده است. روش کنترل تحمل پذیر عیب یکپارچه پیشنهادی مبتنی بر یادگیری تقویتی ایمن ارائه شده است و قادر است بدون نیاز به شناخت قبلی از دینامیک پرنده، قیود ورودی و حالات را تضمین نماید. به این منظور، روش بهینه پیشنهادی با ساختار شبکه عصبی دوگانه شامل شبکه های عصبی شناساگر-نقاد ارائه شده است. در قانون به روزرسانی وزن های شبکه شناساگر علاوه بر متغیر در نظر گرفتن ضریب فراموشی از روش پاسخ تجربه استفاده شده که باعث افزایش سرعت همگرایی و مقاومت نسبت به نویز اندازه گیری و کاهش خطای تخمین می شوند. در این روش، حل مسئله کنترل ردیاب وضعیت بهینه تحمل پذیر عیب در حالت مقید با حل مسئله پایدارسازی بهینه نامقید برای یک سیستم افزوده معادل می شود که در آن قیود ورودی کنترلی و حالات به ترتیب با انتخاب تابع هزینه مناسب بر سیگنال ورودی و توابع کنترل مانع مناسب بر حالات، تضمین داده می شوند. همچنین آشکارسازی وقوع عیب بدون نیاز به هیچ گونه بانکی از مدل یا فیلتر و صرفا با مقایسه مقدار باقی مانده معادله همیلتون-ژاکوبی-بلمن با یک آستانه از پیش تعیین شده انجام می پذیرد. پایداری فراگیر یکنواخت وزن های هر دو شبکه و درنتیجه همگرایی قانون کنترل به پاسخ بهینه با استفاده از قضیه لیاپانوف اثبات و با استفاده از نتایج شبیه سازی صحت عملکرد آن نشان داده شده است.
    کلید واژگان: کنترل وضعیت کوادروتور, عیوب اجزا و عملگر, کنترل بهینه تحمل پذیر عیب, آشکارسازی وقوع عیب, یادگیری تقویتی ایمن
    Sajad Roshanravan, Saeed Shamaghdari *
    In this article, a method for designing a fault-tolerant optimal attitude tracking control (FTOATC) for a quadrotor UAV subject to component and actuator faults is presented. The proposed fault-tolerant method is based on safe reinforcement learning (SRL) and is capable of ensuring input and state constraints without the need for prior knowledge of the quadrotor dynamics. To this end, the proposed optimal method is presented with a dual neural network (NN) structure consisting of identifier-critic neural networks. In the identifier NN update law, in addition to considering the variable forgetting factor dependent on measurement noise, the experience response method is used, which increases convergence speed and robustness to measurement noise and reduces estimation error. In this method, solving the constrained FTOATC problem is equivalent to solving an unconstrained optimal stabilization problem for an augmented system, where control input constraints and states are guaranteed by selecting suitable cost functions on the input signal and appropriate control barrier functions (CBF)on the states, respectively. Furthermore, fault detection is performed without the need for any model or filter bank, simply by comparing the residual value of the Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB) equation with a predetermined threshold. The Uniformly Ultimately Boundedness (UUB) of identifier and critic NN weight errors and, as a result, the convergence of the control input to the neighborhood of the optimal solution are all proved by Lyapunov theory and the performance of the method is validated through simulation results.
    Keywords: Quadrotor attitude control, Component, actuator faults, Fault-tolerant optimal control, Fault detection, Safe reinforcement learning
  • راضیه دارشی، سعید شمقدری*، علی اکبر جلالی، حمیدرضا آراسته
    در این مقاله، یک سیستم مدیریت انرژی غیرمتمرکز برای ریزشبکه های هوشمند باحضور منابع پراکنده با استفاده از یادگیری تقویتی ارایه می شود. مسیله طراحی سیستم مدیریت انرژی ریزشبکه ها به دلیل ویژگی های پیش بینی ناپذیر خروجی منابع تجدیدپذیر، متغیربودن بارمصرفی و مدل غیرخطی باتری ها به منظور ذخیره و تامین انرژی با چالش های زیادی روبه رو است. علاوه بر این، استفاده از ساختارهای کنترل متمرکز در سیستم های ابعاد وسیع، به بروز مشکلاتی ازقبیل افزایش حجم محاسباتی و پیچیدگی در الگوریتم های کنترلی منجر می شود. در این مقاله، ضمن ارایه یک ساختار کاملا غیرمتمرکز چندعامله برای سیستم مدیریت انرژی، از پروسه های تصمیم گیری مارکوف برای مدل سازی رفتار تصادفی عامل ها در ریزشبکه استفاده می شود. منابع پراکنده الکتریکی و گرمایی، باتری و مصرف کنندگان، عامل های هوشمند و مستقل در نظر گرفته می شوند که دارای توانایی یادگیری هستند و پس از اکتشاف محیط و بهره برداری به صورت کاملا غیرمتمرکز، سیاست بهینه خود را به دست می آورند. روش ارایه شده برای برنامه ریزی ساعتی ریزشبکه، یک روش مستقل از مدل و مبتنی بر یادگیری است که ضمن بیشینه کردن سود کلیه تولیدکنندگان، هزینه مصرف کنندگان را کمینه و از وابستگی ریزشبکه به شبکه اصلی نیز می کاهد. درنهایت با استفاده از داده های واقعی از نیروگاه های انرژی تجدیدپذیر در ایران و داده های خرید و فروش انرژی در بازار برق ایران، دقت روش پیشنهادی شبیه سازی و ارزیابی می شود.
    کلید واژگان: سیستم مدیریت انرژی چندعاملی, یادگیری تقویتی, تصمیم گیری مارکوف, ریزشبکه, منابع تولید پراکنده الکتریکی و گرمایی
    Razieh Darshi, Saeed Shamaghdari *, Aliakbar Jalali, Hamidreza Arasteh
    In this paper, a decentralized energy management system is presented for intelligent microgrids with the presence of distributed resources using reinforcement learning. Due to the unpredictable nature of renewable energy resources, the variability of load consumption, and the nonlinear model of batteries, the design of a microgrid energy management system is associated with many challenges. In addition, centralized control structures in large-scale systems increase computational volume and complexity in control algorithms. In this paper, a fully decentralized multi-agent structure for a microgrid energy management system is proposed and the Markov decision process is used to model the stochastic behavior of agents in the microgrid. Electrical and thermal distributed resources, batteries, and consumers are considered intelligent and independent agents. They have the learning ability to explore and exploit the environment in a fully decentralized manner and achieve their optimal policies. The proposed method for hourly microgrid management is model-independent and based on learning. The method maximizes the profits of all manufacturers, minimizes consumer costs, and reduces the dependence of the microgrid on the maingrid. Finally, using real data from renewable energy sources and consumers, the accuracy of the proposed method in the Iranian electricity market is simulated and verified.
    Keywords: Multi-agent energy management system, Reinforcement Learning, Markov decision process, Microgrid, Electrical, thermal distributed energy resources
  • مهیار مدنی اصفهانی، سعید شمقدری، طالب عبدالهی

    در این مقاله، روند طراحی کنترل کننده پیش بین مقاوم مبتنی بر تیوب زیربهینه با کاربرد در کنترل وضعیت ماهواره ای با عملگر چرخ های عکس العملی بیان شده است. ماهواره ای که قصد کنترل وضعیت آن وجود دارد، اغتشاشات خارجی زیادی در فضا به آن وارد می شود؛ بنابراین، این طراحی در حضور اغتشاش خارجی نامعین و کران دار طراحی شده است. با توجه به اینکه اغتشاشات دارای محدوده مشخصی می باشد، امکان کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از کنترل کننده پیش بین مقاوم مبتنی بر تیوب ممکن است. ازآنجایی که ماهواره که دارای سیستمی با دینامیک پیچیده است، چالش افزایش حجم محاسبات در هنگام محاسبه کوچک ترین مجموعه نامتغیر مثبت مقاوم به وجود می آید. چالش افزایش حجم محاسبات این مجموعه یا همان تیوب در سیستم های پیچیده همانند ماهواره، ناشی از تعداد متغیرهای حالت زیاد سیستم است. تعداد زیاد متغیرهای حالت سیستم باعث افزایش نمایی حجم محاسبات به دلیل تشکیل جمع های متعدد مینکوفسکی در محاسبه تیوب می شود. در راستای برطرف شدن این چالش، راهکار نوین کنترل کننده پیش بین مقاوم مبتنی بر تیوب زیربهینه ارایه شده است. این راهکار باعث توقف روند افزایش نمایی تعداد جمع های مینکوفسکی و درنتیجه کاهش حجم محاسبات تیوب می گردد. شبیه سازی برای سیستم موردنظر انجام شده که نشان دهنده کنترل وضعیت ماهواره ای با چرخ های عکس العملی با کاهش حجم محاسبات در هنگام طراحی کنترل کننده پیش بین مقاوم مبتنی بر تیوب زیربهینه است.

    Mahyar Madani Esfahani, Saeed Shamaghdari, Taleb Abdollahi

    In this paper, a satellite attitude control system with the reaction wheels based on suboptimal robust tube based model predictive control is designed. The satellite receives many external bounded disturbances in space. Due to the fact that disturbances have a specific range, it is possible to satellite attitude control by using a robust predictive controller based on a tube. But since the satellite has a system with complex dynamics, the challenge of increasing the volume of calculations arises when calculating the minimal Robust Positive Invariant set. The challenge of increasing the volume of calculations of this set (tube) in complex systems such as satellites is caused by the large number of state variables of the system. The large number of system state variables causes an exponential increase in the volume of calculations due to the formation of multiple Minkowski sums in the tube calculation. In order to solve this challenge, a new solution of robust predictive controller based on suboptimal tube has been presented. This solution reduces the volume of tube calculations. Simulation has been done for the accuracy of the design of the predictive controller based on the suboptimal tube to attitude control of satellite.

    Keywords: Tube based model predictive control, Approximate minimal robust positive invariant set, Satellite attitude control system, Reaction wheels, Bounded disturbance
  • فاطمه مهدوی گلمیشه، سعید شمقدری

    این مقاله رویکرد آموزش توزیع شده ای را برای سیستمی با چند پرنده بدون سرنشین غیرخطی و ناهمگن، جهت حل مسیله کنترل آرایش گروهی ایمن و بهینه ارایه می نماید. هدف کنترل، تضمین ایمنی در حین دستیابی به عملکرد مطلوب است. برای این منظور دو کنترل کننده موقعیت و زاویه به صورت سری در نظر گرفته شده است. ابتدا، طراحی کنترل آرایش گروهی بهینه به عنوان عملکرد بهینه در کنترل موقعیت تعریف شده و توسط تابع هزینه مدل سازی می شود. در این مقاله، از طریق ادغام توابع هزینه با توابع کنترل مانع (</strong>Control Barrier Function (CBF))</strong> محلی، مسایل بهینه سازی توزیع شده جدیدی معرفی می گردد. وجود CBF محلی در تابع هزینه افزوده موجب تضمین ایمنی در کنترل موقعیت شده و درنتیجه برخوردی در طول مسیر پرنده ها رخ نمی دهد. در روش ارایه شده، کنترل کننده های ایمن و بهینه موقعیت از حل مسایل بهینه سازی نامقید به جای مسایل بهینه سازی مقید به دست می آیند. در مرحله بعد، از کنترل موقعیت مجازی حاصل، زوایای مرجع به دست می آید. ردیابی بهینه این زوایا به عنوان عملکرد مطلوب در کنترل زاویه در نظر گرفته شده و با تابع هزینه مرتبط مدل سازی می شود. درنهایت، پایداری و ایمنی کنترل کننده های پیشنهادی اثبات می شود. این سیاست های بهینه و ایمن با استفاده از الگوریتم های یادگیری تقویتی چندعاملی   (</strong>Multi-agent Reinforcement Learning (MARL))</strong> خارج از روال مرسوم، طراحی شده و به دانشی از دینامیک پرنده ها نیاز ندارد. الگوریتم های پیشنهادی از طریق شبیه سازی مسیله کنترل آرایش گروهی 6 پرنده با قید عدم برخورد ارزیابی می شوند.

    کلید واژگان: پرنده بدون سرنشین, سیستم چندعاملی, کنترل آرایش گروهی, یادگیری تقویتی ایمن, یادگیری تقویتی مستقل از مدل
    Fatemeh Mahdavi Golmisheh, Saeed Shamaghdari

    This paper presents distributed training approach for a nonlinear and heterogeneous multi-UAV system to solve a safe and optimal formation control problem. The objective of control is to ensure safety while achieving optimal performance. In this regard, the position and attitude controllers are considered in series. First, the optimal formation control design is defined as the optimal performance in position control and is modeled by the cost function. In this article, with the integration of cost functions and local control barrier functions (CBFs), a novel distributed optimization problems are introduced. Existing the local CBF in the augmented cost function ensures the safety of the position control, and as a result, collisions do not occur along the path of UAVs. The proposed method considers the safe and optimal position controllers by solving unconstrained optimization problems instead of constrained ones. In the next stage, the reference attitudes are driven by virtual position control. The attitude tracking optimal control is considered the optimal performance in the attitude control, and the related cost function models it. Finally, the stability and safety of the proposed controllers are proven. These optimal and safe policies are obtained sequentially using off-policy multi-agent reinforcement learning (MARL) algorithms which do not require knowledge of UAVs' dynamics. The proposed algorithms are validated by simulating the formation control problem of 6 UAVs with collision avoidance constraints.

    Keywords: Unmanned Aerial Vehicles (UAV), Multi-agent system, Formation control, Reinforcement Learning (RL), Model-free RL
  • سجاد پاک خصال، سعید شمقدری*
    در این مقاله، روشی برای کنترل زیربهینه سیستم های چندجمله ای متغیر با زمان ارایه و از آن برای طراحی قانون هدایت ره گیرها استفاده می شود. ازآنجایی که معادلات برخورد ره گیر و هدف به فاصله بین آن ها وابسته هستند و این فاصله در طول پرواز تغییر می کند، طراح قانون هدایت با یک سیستم متغیر با زمان مواجه است. روش های توسعه داده شده برای کنترل سیستم های نامتغیر با زمان، به طور مستقیم قابل استفاده برای سیستم های متغیر با زمان نیستند. یکی از رویکردهای کنترلی مرسوم برای طراحی قانون هدایت ره گیرها، کنترل بهینه می باشد. برنامه ریزی پویای تقریبی یک روش شناخته شده برای حل مسیله کنترل بهینه است. یکی از چالش های کاربرد این روش برای کنترل سیستم های غیرخطی متغیر با زمان، سخت بودن حل معادله بلمن است. در روش پیشنهادی این مقاله، حل معادله بلمن با حل یک مسیله بهینه سازی مجموع مربعات جایگزین شده است. ثابت می شود که سیاست کنترلی طراحی شده با این روش، پایدارساز نمایی فراگیر و زیربهینه خواهد بود. درنهایت، کارایی روش پیشنهادی برای هدایت ره گیرها، از طریق شبیه سازی های عددی نشان داده می شود.
    کلید واژگان: قانون هدایت زیربهینه, برنامه ریزی پویای تقریبی, سیستم متغیر با زمان, بهینه سازی مجموع مربعات, الگوریتم تکرار سیاست
    Sajjad Pakkhesal, Saeed Shamaghdari *
    In this paper, we propose a method for sub-optimal control of time-varying polynomial systems and use it for pursuits guidance law design. Since, engagement equations between pursuit and target are depend on the range between them and this range is varying during the flight, guidance law designer is faced with a time-varying system. The developed methods for control of time-invariant systems are not directly applicable for time-varying systems. One of the conventional approaches for pursuits guidance law design is the optimal control. Approximate dynamic programming is a well-known method for solving the optimal control problem. One of the challenges of using this method for control of nonlinear time-varying systems is the difficulty of solving the Bellman equation. In the proposed method of this paper, solving the Bellman equation has been relaxed with solving a sum-of-squares optimization problem. It will be proved that the designed control policy with this method is globally exponentially stabilizing. Finally, performance of the proposed method for pursuits guidance will be illustrated with numerical simulations.
    Keywords: Sub-optimal guidance law, approximate dynamic programming, time-varying systems, sum-of-squares optimization, policy iteration algorithm
  • رضا یاوری، سعید شمقدری*، آرش صادق زاده

    در این مقاله، رویکردی جدید به منظور طراحی کنترل کننده ی جدول بندی پس خورد خروجی دینامیکی مرتبه کامل کلیدزن مقاوم H2 برای سیستم های پارامتر متغیر خطی نامعین کلیدزن ارایه می شود. کنترل کننده های جدول بندی بهره ی کلیدزن مقاوم پیشنهادی، علاوه بر تضمین پایداری بهره ی H2 خروجی عملکردی سیستم حلقه بسته ی نامعین کلیدزن را کمینه می نماید. منطق کلیدزنی هیسترزیس که وابسته به پارامترهای جدول بندی است، در طراحی کنترل کننده مورد استفاده قرار می گیرد. وابستگی ماتریس های فضای حالت سیستم حلقه باز کلیدزن به پارامترهای جدول بندی و هم چنین متغیرهای نامعینی از نوع چندجمله ای در نظر گرفته شده است. هم چنین فرض بر آن است که محدوده ی تغییرات پارامترهای جدول بندی و نامعینی از پیش معین باشد. رویکرد طراحی به صورت بهینه ساز ی نامساوی های وابسته به پارامتر خطی به همراه جستجوی خطی دو مقدار عددی ارایه می شود. سرانجام روش فوق در طراحی کنترل کننده ی سیستم تعلیق الکترومغناطیسی مورد استفاده قرار گرفته است. بررسی و ارزیابی نتایج این طراحی، قابلیت های کاربردی رویکرد کنترلی پیشنهادی در این مقاله را تایید می کند.

    کلید واژگان: کنترل جدول بندی مقاوم, کنترل کلیدزن, سیستم پیوسته-زمان, سیستم پارامتر متغیر خطی نامعین کلیدزن
    Reza Yavari, Saeed Shamaghdari*, Arash Sadeghzadeh

    In this article, a new approach is proposed to design robust switching gain-scheduled dynamic output feedback control for switched uncertain continuous-time linear parameter varying (LPV) systems. The proposed robust switching gain-scheduled controllers are robustly designed so that the stability and H2-gain performance of the switched closed-loop uncertain LPV system can be guaranteed even under controller switching determined by scheduling parameters. Hysteresis switching law is exploited for the switching controller synthesis. The system matrices are supposed to depend polynomially on both the scheduling and uncertain parameters which are assumed to belong to intervals with a priori known bounds. The proposed approach is formulated in terms of solutions to a set of parameter-dependent LMIs using parameter searches for two scalar values. Finally, the method is applied to electromagnetic suspension system to verify the applicability of the presented approach.

    Keywords: Robust gain-scheduled control, switching control, continuous-time system, switched uncertain linear parameter-varying system
  • مهیار مدنی اصفهانی، عارف آقاملائی، طالب عبداللهی، سعید شمقدری*
    در این مقاله یک کنترل پیش بین مقاوم مبتنی بر تیوب برای کنترل وضعیت ماهواره، در حضور اغتشاش خارجی نامعین و محدود طراحی شده است. ماهواره سیستمی با دینامیک پیچیده بوده که اغتشاشات خارجی نامعین به آن وارد می شود. از آنجایی که این اغتشاشات دارای محدوده ی مشخصی می باشند، امکان کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از کنترل کننده پیش بین مقاوم مبتنی بر تیوب میسر است. اما از طرفی به دلیل تعداد حالت های زیاد سیستم ماهواره هنگام محاسبه ی کوچکترین مجموعه ی نامتغیر مثبت مقاوم، چالش افزایش حجم محاسبات در هنگام محاسبه این مجموعه یا همان تیوب وجود دارد. حجم محاسبات به دلیل جمع های متعدد مینکوفسکی در محاسبه تیوب، بصورت نمایی افزایش می یابد. در راستای برطرف شدن این چالش، راهکار پیشنهادی تخمین تیوب برای کاهش حجم محاسبات ماهواره ارایه می شود. با این تخمین روند افزایش حجم محاسبات طراحی کنترل پیش بین مقاوم مبتنی بر تیوب برای ماهواره متوقف می گردد. برای سیستم مورد نظر در حضور اغتشاش نامعین و محدود شبیه سازی انجام شده است. نتایج نشان دهنده ی کنترل وضعیت ماهواره با کاهش حجم محاسبات در هنگام طراحی کنترل کننده پیش بین مقاوم مبتنی بر تیوب است.
    کلید واژگان: کنترل مدل پیش بین مبتنی بر تیوب, کنترل وضعیت ماهواره, کاهش محاسبات تخمین کوچکترین مجموعه ی نامتغیر مثبت مقاوم
    Mahyar Madani Esfahani, Aref Aghamolaie, Taleb Abdollahi, Saeed Shamaghdari *
    In this paper, a satellite attitude control system (SACS) based on tube-based robust model predictive control (TMPC) methodology is designed which is robust to disturbances. All Euler angles and their derivatives are ensured not to deviate more than a determined limit under those disturbances with known bounds. It is conducted based on the concept of the minimal robust positive invariant (mRPI) set. Actuators and Euler variables constraints could be considered in the SACS. The dynamics are guaranteed to be robustly stable. Given that the satellite dynamics consists of a great number of states, it is not possible to implement A TMPC scheme on the SACS in real-time. The number of satellite system states in this article is 6. Which has practically increased the volume of calculations. Makes it impossible to use TMPC theory. A theory will be presented based on reduced calculations to demonstrate a practical TMPC scheme that results in a real-time SACS.
    Keywords: Model predictive Control, Robust Control, Tube-Base MPC, Satellite Attitude Control System, minimal Robust Positive Invariant (mRPI) set, Reduced Calculation of Approximate mRPI
  • مهنوش شجیعی، سید کمال حسینی ثانی*، سعید شمقدری، محمدباقر نقیبی سیستانی

    در این پژوهش روش جدیدی برای طراحی رویتگر غیرخطی برای مدل غیرخطی توربین بادی به منظور تخمین گشتاور ژنراتور پیشنهاد شده است. با استفاده از طراحی رویتگر مد لغزشی دینامیکی که تا به حال برای توربین بادی به کار نرفته است، ثابت لیپشیتز را افزایش می دهیم که معادل افزایش محدوده کاری و افزایش مقاومت رویتگر نسبت به عامل غیرخطی است. نوآوری طرح، استفاده از بهره دینامیک در طراحی رویتگر مد لغزشی و تضمین شرط پایداری مجانبی توسط مساله کنترل بهینه  است. درجه آزادی اضافی پیشنهادی با این فرمول دینامیکی، برای مواجهه با عامل غیرخطی به کار می رود. با استفاده از رویتگر پایدار با بهره دینامیکی طراحی شده، رویتگر در مقابل عدم قطعیت غیرخطی مقاوم می گردد و مقاومت بیشتر نسبت به رویتگرهای مرسوم با بهره ثابت و نیز رویتگر لوینبرگر دینامیکی حاصل می شود. در نهایت با استفاده از پروفایل باد واقعی روند طراحی بر روی مدل توربین صد کیلو وات پژوهشکده هواخورشید پیاده سازی شد و همچنین نتایج حاصل با نرم افزار شبیه ساز توربین بادی (FAST) مورد ارزیابی و تایید قرار گرفت. همچنین به عنوان دستاورد دیگر مقاله با اضافه کردن نویز فرآیند و نویز اندازه گیری به توربین، برتری الگوریتم پیشنهادی نسبت به رویتگرهای دیگر بررسی شده است.

    کلید واژگان: رانشگر توربین بادی, رویتگر دینامیکی مقاوم, مدلغزشی, عملکرد H∞
    Mahnoosh Shajiee, Seyed Kamal Hosseini Sani*, Saeed Shamaghdari, Mohammad Bagher Naghibi Sistani

    This paper investigates a new scheme in the design of a dynamic observer for generator torque estimation in the wind turbine. Using a dynamic sliding mode observer design that has never been used for a wind turbine, we increase the Lipschitz constant, which is equivalent to increase the operation range and increasing the observer's robustness to the nonlinear term. Design innovation is the use of dynamic gain in the design of the SMO and guarantee of asymptotic stability condition by  optimal control problem. The additional degree of freedom proposed by this dynamic formula is used to cope with the nonlinearity. Finally, using the real wind profile, the design procedure is implemented on the 100 kW wind turbine of the Sun and Air Research Institute and the results are also evaluated with the wind turbine simulator software FAST. Also, as the second contribution of this paper, by adding process noise and measurement noise to the turbine, the superiority of the proposed algorithm over others is investigated.

    Keywords: Drivetrain, Robust dynamic observer, Sliding mode, Hinf performance
  • بهروز یونسی، اشکان سبقتی، سعید شمقدری*

    در این مقاله الگوریتمی برای بهبود طراحی کنترل کننده ی PID مقید براساس بهینه سازی محدب - مقعر ارایه شده است. این روش طراحی مبتنی بر بهینه سازی یک تابع عملکرد با درنظرگرفتن قیود پایداری و کارایی با تحلیل در حوزه ی فرکانس می باشد که در آن از مفاهیم حساسیت و مکمل حساسیت استفاده شده است. با یک مثال نقض نشان داده می شود که روش های قبلی، برای دسته ای از سیستم ها کارایی ندارد و مسئله ی بهینه سازی، به صورت نامحدود از بالا شده و متوقف می شود. برای رفع این مشکل، به شرایطی که مسئله ی بهینه سازی، دارای جواب نیست پرداخته شده و با ارایه ی روش جدید طراحی، محدودیت های قبلی برطرف می گردد. کارایی روش پیشنهادی، با طراحی کنترل کننده ی PID برای مثال نقض نشان داده می شود. در انتها، کنترل کننده برای یک سیستم ناپایدار طراحی می شود.

    کلید واژگان: طراحی کنترل کننده ی PID, بهینه سازی محدب - مقعر, پایداری, قیود حساسیت و مکمل حساسیت
    Behrooz Yonesie, Ashkan Sebghati, Saeed Shamaghdari*

    In this paper, an algorithm is proposed to improve the design of constrained PID controller based on convex-concave optimization. This design method is based on the optimization of a performance cost function, taking into account the stability and efficiency constraints with frequency domain analysis in which the concepts of sensitivity and complementary sensitivity has been used. It is shown, using a counter example that the previous methods are not effective for some systems, the optimization problem becomes unbounded and interrupts. To solve this problem, attentions are paid to conditions that the optimization problem fails to have any response, and then previous limitations are eliminated by representing a new designing method. The performance of the proposed method is shown by applying it to the counter example. In the end, the controller is designed for an unstable system.

    Keywords: designing of PID controller, convex-concave optimization, stability, sensitivity, complementary sensitivity constraints
  • سید احسان رضوی*، سید کمال الدین یادآور نیکروش، سعید شمقدری
    در این مقاله روش نوینی جهت طراحی کنترلر جدولبندی بهره برای یک سیستم غیر خطی که بفرم خطی متغیر با پارامتر درآمده، ارائه شده است. ابتدا معیار کارایی بصورت یک نامساوی ماتریسی بیان میشود، به منظور در نظر گرفتن توامان معیارهای پایداری و کارایی، کنترلرهای محلی با روش شکل دهی حلقه H∞ طراحی میشوند، کنترلرهای طراحی شده با این روش را میتوان با ساختار فیدبک حالت مشاهده گر پیاده سازی نمود. سپس «شرایط پوشش پایداری-کارایی» برای یک سیستم خطی متغیر با پارامتر معرفی شده و با استفاده از آن، روش جدید درون یابی بین کنترلرهای با ساختار فیدبک حالت مشاهده گر ارائه میگردد و ثابت می شود کنترلر نهایی معیار کارایی را به ازای کلیه مقادیر پارامتر جدول بندی برآورده کرده است، همچنین پایداری سیستم حلقه بسته نیز تضمین خواهد شد. در انتها روش طراحی فوق بر روی مدل غیر خطی یک جسم پرنده شناخته شده در مقالات اعمال شده و عملکرد آن در فرمان های ردیابی شتاب در حضور اغتشاش و همچنین عدم قطعیتهای پارامتری ارزیابی شده است.
    کلید واژگان: جدول بندی بهره, خطی متغیر با پارامتر, کنترلر با ساختار فیدبک حالت مشاهده گر, پایداری, کارایی
    S.Ehsan Razavi*, S.K.Y. Nikravesh, Saeed Shamaghdari
    This paper proposes a new method of gain scheduling control design for a nonlinear system which is described as linear parameter varying form. A performance measure based on Linear Matrix Inequality is introduced. To consider stability and performance measures in design process، the H∞ loop-shaping method is used to design the local controllers، which can be described as state feedback observer based structure. By introducing the stability and performance covering condition for the linear parameter varying system، a new interpolation law is proposed، and it is proofed that the resultant controller can preserve the performance measure for the observer based structure for all values of the scheduling parameter. Also the closed loop stability is guaranteed. The method is successfully applied on the control of a well-known benchmark system، namely، the autopilot for a pitch-axis model of an air vehicle. The performance and effectiveness is evaluated against disturbances and parameter uncertainties using computer simulation.
    Keywords: gain scheduling, linear parameter varying, observer based controller, stability, performance
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال