فهرست مطالب

کنترل - سال سیزدهم شماره 1 (بهار 1398)

مجله کنترل
سال سیزدهم شماره 1 (بهار 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/02/09
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سید اسماییل میرعبدالهی، محمد حائری* صفحات 1-7
    در این مقاله حرکت گروهی زمان محدود سیستم های چندعاملی در حضور عنصر غیرخطی اشباع مورد بررسی قرار می گیرد. با ارائه یک پروتکل کنترل جدید نشان داده می شود که سرعت و موقعیت عامل ها با دینامیک انتگرال گیر دوگانه در زمان محدود به یکدیگر و به سرعت و موقعیت رهبر همگرا می شوند. فرض شده است که گراف ارتباط بین عامل ها متصل است و حداقل یک عامل از موقعیت و سرعت رهبر مطلع است. ثابت می شود عامل ها تحت این پروتکل کنترلی به یکدیگر برخورد نمی کنند و نیز گراف ارتباط متصل باقی خواهد ماند. ضمنا شرایطی ارائه می گردد که سطح سیگنال کنترل از دامنه محدودکننده اشباع کمتر باشد.
    کلیدواژگان: حرکت گروهی، عامل های جمعی، کنترل زمان محدود، عنصر غیرخطی ساز اشباع
  • محمدرضا زارع*، عبداللهآقایی، احمد اصل حداد، یاسر صمیمی صفحات 9-20
    این مقاله به بررسی کنترل و ارتقاء مدیریت کیفیت سرویس و تعالی ارتباطات و فناوری اطلاعات می پردازد. هدف از این پژوهش کنترل و بهبود مدیریت کیفیت سرویس شبکه مادر مخابراتی کشور می باشد که نهایتا پس از شناسایی و تعیین سطوح ارتباط بین مدل ها و استاندارد های حوزه ارتباطات و فناوری اطلاعات و با در نظر گرفتن شرایط خاص و مدل مدیریت کیفیت سرویس شبکه مادر مخابراتی کشور به صورت یکپارچه و دقیق در قالب مدل مدیریت کیفیت و تعالی ارتباطات و فناوری اطلاعات بکارگرفته می شود. بررسی ها نشان می دهد که استفاده از این مدل در صنعت ارتباطات و فناوری اطلاعات با تاکید و استقرار آن در شبکه مادر مخابراتی کشور و بهره مندی از سرمایه های انسانی و بکارگیری فناوری های روز دنیا در بستر این شبکه و معرفی و ارائه سرویس های نوین به مشتریان به ارتقاء مدیریت کیفیت سرویس و تعالی حوزه ارتباطات و فناوری اطلاعات منجر خواهد شد. در این مقاله پس از بررسی مفاهیم و تعاریف تلاش شده است اهم تحقیقات انجام شده مرتبط با موضوع، مورد بررسی و تحلیل قرار گیرد.
    کلیدواژگان: کنترل، مدیریت کیفیت سرویس، شبکه مادر مخابراتی، استاندارد ها، مدل های تعالی
  • محسن قلعه نویی، محمدرضا اکبرزاده *، ناصر پریز صفحات 21-33
    اگرچه پایداری و پایدارسازی سیستم های سوئیچ ضربه ای در سالیان اخیر مورد توجه قرار گرفته است ولی همچنان مسائلی مانند اشباع محرک ها بطور کامل بررسی نشده است. این مقاله، پایدارسازی نمایی کلاسی از سیستم های سوئیچ ضربه ای غیرخطی را بررسی می کند که منابع مختلفی از نایقینی های صفرنشونده را در بردارد و در آن سیگنال کنترل دارای نرم محدود است. به دلیل محدود بودن سیگنال کنترل، پایداری محلی مورد توجه این مقاله می باشد. به منظور استخراج شرایط پایداری محلی، در ابتدا برای یک مدل جامع تر از سیستم های سوئیچ ضربه ای، بر اساس تکنیک توابع لیاپانوف چندگانه و حداقل زمان مابین دو سوئیچ متوالی، شرایط کافی تحت هر قاعده سوئیچ دلخواه ارائه می گردد. شرایط بیان شده خود نیز به صورت محلی بوده که نسبت به تکنیک های سراسری موجود، شانس دستیابی به هدف را بیشتر می نماید. همچنین برخلاف تکنیک های رایج در توابع لیاپانوف چندگانه، این مقاله همگرایی به یک کران غایی به اندازه کافی کوچک را در نظر دارد چرا که نایقینی های مورد نظر صفرنشونده می باشند. در ادامه، نتایج حاصل از مدل جامع به سیستم مورد نظر اعمال شده و شرایط کافی پایداری به شکل نامساوی های ماتریسی خطی و دوخطی بیان می گردد. پس از این، به منظور رسیدن به پارامترهای سیگنال کنترل پایدار کننده به همراه بزرگترین ناحیه همگرایی و کوچکترین کران غایی، یک مساله بهینه سازی معرفی شده است. در نهایت، با بیان چند مثال، کارایی روش ارائه شده نشان داده شده است.
    کلیدواژگان: پایداری نمایی، سیستم سوئیچ ضربه ای غیرخطی، فیدبک حالت، نایقینی صفرنشونده، ورودی با نرم محدود
  • مائده تاج، مریم شهریاری * صفحات 35-46
    این مقاله، به طراحی کنترل اجماع توزیع شده برای دسته ای از سیستم های چندعاملی غیرخطی نامعین به فرم اکیدا فیدبک پرداخته است. ارتباط بین عامل ها توسط یک گراف جهت دار توصیف شده است. شبکه های عصبی با توابع پایه شعاعی برای تقریب دینامیک نامعین و ناهمگون عامل های پیرو و اثر عوامل مجاور هر عامل در سیستم چندعاملی مورداستفاده قرارگرفته است. سپس، روش پیشنهادی براساس روش کنترل سطح دینامیکی ارائه شده است. تحلیل پایداری سیستم حلقه بسته نشان می دهد که تمام سیگنال های سیستم حلقه بسته نهایتا به صورت یکنواخت کران دار هستند. روش پیشنهادی ضمن حل مسئله اجماع در سیستم های چندعاملی با دینامیک نامعین، معضل انفجار جملات را نیز برطرف نموده است. نتایج شبیه سازی روش پیشنهادی بر روی دسته ای از ربات های تک محوری با دینامیک نامعین متشکل از چهار عامل پیرو و یک عامل راهبر ارائه شدند. نتایج ارائه شده کارایی روش پیشنهادی را تایید می نمایند.
    کلیدواژگان: سیستم های چندعاملی، کنترل توزیع شده، شبکه عصبی با توابع پایه شعاعی
  • سید وحید ضیاء*، جواد بابایی، ابراهیم علی زاده صفحات 47-56
    هدف اصلی این مقاله طراحی یک سیستم ناوبری تلفیقی متشکل از سنسورهای اینرسی ارزان قیمت برای تخمین وضعیت نسبتا دقیق یک رونده زیرآبی خودکار در طول همه فازهای ماموریت زیرآبی و سطحی است. دستاورد پیشنهادی با تکیه بر سیستم موقعیت یاب جهانی GPS، واحد اندازه گیری اینرسی (شتاب سنج و ژیروسکوب)، سنسور مغناطیس سنج و تکنیک فیلتر تکمیلی پایه گذاری شده است. فیلتر تکمیلی بر پایه فیلتر پایین گذر و بالاگذر به ترتیب برای حذف خطاهای نویز و بایاس در داده های اندازه گیری موجود در ساختار ناوبری تلفیقی طراحی می شود. بدین ترتیب تخمین نسبتا دقیقی از وضعیت رونده در اختیار سیستم هدایت و کنترل قرار می دهد. مهمترین ویژگی دستاورد پیشنهادی سوئیچ بین GPS و مغناطیس سنج همگام با تغییر فاز حرکتی رونده زیرآبی خودکار است که منجر به تخمین دقیق تر زاویه سمت نسبت به سیستم ناوبری ژایرویی در فازهای حرکتی سطحی و زیر آبی می شود. عملکرد الگوریتم ناوبری تلفیقی پیشنهادی، در آزمون میدانی یک رونده زیرآبی خودکار تحقیقاتی و در مقایسه با فیلتر کالمن مورد ارزیابی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: تخمین وضعیت، رونده زیرآبی خودگردان، واحد اندازه گیری اینرسی، فیلتر تکمیلی غیرمستقیم، سیستم موقعیت یاب جهانی
  • بهزاد بهنام*، پیمان حاجی حسینی، محمد موسوی صفحات 57-73
    هدف از این تحقیق طراحی یک کنترل کننده دیجیتال جدید برای مبدل سوئیچینگ بوست در حالت هدایت پیوسته و حالت کنترل ولتاژ می باشد. در حالت های کارکرد ذکر شده تابع انتقال مبدل بوست دارای یک صفر سمت راست و یک جفت قطب مختلط است که مکان آنها شدیدا وابسته به مقادیر بار، ولتاژ ورودی، ولتاژ مرجع و عناصر استفاده شده در مبدل می باشد. ساختارکنترل کننده پیشنهادی متشکل از یک کنترل کننده استاندارد typeIII و یک کنترل کننده PID دارای صفرهای مختلط می باشد. پارامترهای این کنترل کننده با استفاده از یک روش بهینه سازی فراابتکاری چند هدفه جهت بهبود رفتار مبدل در زمان راه اندازی، تغییر بار و ولتاژ مرجع و همچنین دسترسی به مقادیر حد فاز و حد بهره مناسب بدست آمده اند. نتایج شبیه سازی و پیاده سازی عملی، نشان می دهند که عملکرد کنترل کننده پیشنهادی نسبت به نوع استاندارد typeIII بهبود چشمگیری پیدا کرده است. مزایای این کنترل کننده، پاسخ مناسب در تمامی محدوده کارکرد مبدل، عدم نیاز به فیدبک جریان، پایداری مناسب، تحقق ساده و قیمت ارزان می باشد.
    کلیدواژگان: مبدل سوئیچینگ بوست، بهینه سازی فراابتکاری، کنترل کننده typeIII، کنترل کننده PID دارای صفرهای مختلط
  • مهدی اشرفی، علی دلاور * صفحات 75-80
     در این مقاله طراحی یک کنترل مد لغزشی برای سیستم های تصادفی با اطلاعات ازدست رفته را موردبررسی قرار می دهیم. فرض بر این است که یک ارتباط شبکه ای در چرخه فیدبک سیستم وجود دارد و ممکن است بخشی از اطلاعات در هنگام انتقال از دست برود. نوآوری این مقاله در ارایه یک روش جدید با عملکرد مناسب تر است، برای این منظور ابتدا یک روش تخمینی برای جبران اطلاعات ازدست رفته در نظر می گیریم. سپس یک سطح لغزشی انتگرالی را تعریف کرده، کنترل گر سطح لغزشی را طراحی می کنیم. به کمک روش لیاپونوف نشان خواهیم داد این روش (با تقریب مربعی) پایدار خواهد بود. در پایان مثال عددی و نتایج شبیه سازی انجام شده به کمک نرم افزار متلب، پایداری و موثر بودن روش ارائه شده را تائید می کنند.
    کلیدواژگان: کنترل مد لغزشی، اطلاعات ازدست رفته، سیستم های گسسته زمان، پایداری لیاپانوف
|
  • Mohammad Haeri*, Seyyed Esmaeil Mirabdollahi Pages 1-7
    In this paper a finite-time flocking of multi-agent system with input saturation is investigated. By introducing a new control protocol, it is show that speed and position of agents with double-integrator dynamics converge to the speed and position of leader in finite time. It is assumed that the graph between the agents is connected and that at least one agent is informed of the leader speed and position. It is shown that the agents do not collide under this control protocol and the graph remains connected. Further, conditions are provided by which the control signal level remains less than the limiting saturation range.
    Keywords: Multi agent system, Flocking, finite time control, input saturation
  • Mohammad Reza Zare*, Abdollah Aghaei, Ahmad Asl Hadad, Yaser Samimi Pages 9-20
    This paper reviews the service quality management control and upgrade as well as the communications and information technology enhancement. The purpose of this research is the control and improvement of the service quality management as well as the enhancement of the parent telecommunications network of I.R.Iran that finally, taking the specific conditions into consideration, the quality management service model of the telecommunications parent network of Iran will precisely be used as the whole in the format of the communications and information technology enhancement model after identifying and specifying the levels of the relationships existing among the models, and the standards of the communications and information technology management. The study shows developing such a model in the industry of ICT with emphasis and establishment in the parent telecommunications network of Iran, benefit of human capital with the latest technology and presenting modern services to the customers, the service quality management will be upgraded and will lead to the improvement in quality management in the field of ICT.
    Keywords: Control, Service Quality Management, Parent Telecommunications Network, Standards, Excellence Models
  • Mohsen Ghalehnoie, Mohammad, R. Akbarzadeh*, Naser Pariz Pages 21-33
    Stability and stabilization of impulsive switched system have been considered in recent decades, but there are some issues that are not yet fully addressed such as actuator saturation. This paper deals with expo-nential stabilization for a class of nonlinear impulsive switched systems with different types of non-vanishing uncertainties under the norm-bounded control input. Due to the constrained control signal, the local stabilization is here considered. To establish local stabilization criteria, at first, based on multiple Lyapunov functions technique and minimum dwell-time approach, sufficient conditions for a more gen-eral model of impulsive switched systems are proposed. These conditions are also local which increases the chances of achieving the goals compared to existing global techniques. Also, unlike conventional mul-tiple Lyapunov function techniques, this paper considers converging to a sufficient small ultimate bound because of non-vanishing property of the uncertainties. Secondly, the proposed conditions for the general model are applied to the given system and the sufficient stability conditions are formed into linear and bi-linear matrix inequalities. After these, to achieve the parameters of stabilizing control signal along with the largest convergence area and smallest ultimate bound, an optimization problem is proposed. Finally, some illustrative numerical examples are presented to demonstrate the proposed approach.
    Keywords: Exponential stability, Nonlinear impulsive switched systems, Non-vanishing uncertainty, Norm-bounded input, State feedback
  • Maedeh Taj, Maryam Shahriari* Pages 35-46
    This paper has been devoted to the design of a distributed consensus control for a class of uncertain nonlinear multi-agent systems in the strict-feedback form. The communication between the agents has been described by a directed graph. Radial-basis function neural networks have been used for the approximation of the uncertain and heterogeneous dynamics of the followers as well as the effect of the neighbors of each agent in the multi-agent system. Then, the proposed scheme based on the dynamic surface control approach has been presented. Stability analysis of the closed-loop system shows that all the signals of the closed-loop system are uniformly ultimately bounded. The proposed scheme solves the consensus problem in the multi-agent systems with uncertain dynamics and avoids the "explosion of complexity" problem. The simulation results of the proposed approach are presented on a group of single-link robots with uncertain dynamics including four followers and one leader. The presented results verify the effectiveness of the proposed method.
    Keywords: Multi-agent systems, Distributed control, Radial-basis function neural networks
  • Seyed Vahid Zia*, Javad Babaei, Ebrahim Alizadeh Pages 47-56
    This paper aims is to design an integrated navigation system constituted by low-cost inertial sensors to estimate the orientation of an Autonomous Underwater Vehicle (AUV) during all phases of under water and surface missions. The proposed approach relied on global positioning system, inertial measurement unit (accelerometer & rate gyro), magnetometer and complementary filter technique. Complementary filter operates based on low pass filter and high pass filter to remove noise and bias error of measurement data in the integrated navigation structure, respectively. Consequently, a relatively accurate orientation estimation is provided for guidance/control system. The most important feature of the proposed approach is the ability of switching between GPS and magnetometer sensor consistent with phase-change in the AUV motion. This brings about more accurate estimation of heading angle in both the surface and underwater phase compared to gyro-based navigation. The performance of the proposed algorithm is assessed in a field test executed on a research AUV and in comparison, with Kalman filter.
    Keywords: Attitude Estimation, Autonomous Underwater Vehicle, Inertial Measurement Unit, Indirect Complementary Filter, Global Positioning System
  • Behzad Behnam*, Payman Hajihosseini, Mohammad Mousavi Pages 57-73
    The main goal of this research is to design a new digital controller for a boost-switching converter in Continuous Conduction Mode (CCM), which operates in Voltage Mode Control (VMC). Boost converter transfer function in the mentioned modes have one Right Half Plane (RHP) zero and a pair of complex poles while their places are severely dependent on input voltage, reference voltage and converter elements. Parameters of the proposed controller have been obtained by using a meta-heuristic multi-objective optimization method to gain an improved converter behavior in startup, load change and reference voltage change conditions along with appropriate gain and phase margins. The proposed controller is a combination of a standard typeIII controller and a PID controller with complex zeros. Simulation and experimental results illustrate that converter performance based on the proposed controller has a significant improvement rather than typeIII controller. Main benefits of the proposed controller includes achieving a suitable response in whole range of converter operation, not to need a current feedback, appropriate stability and simple and cost-effective implementation.
    Keywords: Boost Switching Converter, Meta-Heuristic Optimization, typeIII Controller, PID Controller with Complex Zeros
  • Ali Delavarkhalafi*, Mahdi Ashrafi Pages 75-80
    In this paper, we examine the design of a sliding mode control for stochastic systems with data packet losses. It is assumed that there is a network connection in the system's feedback loop and that part of the information may be lost during transmission. The innovation of this paper is to peresent a new method with better  performance In this paper, we first consider an estimated method to compensate for lost data. Then we define an integral sliding surface and design the slider surface controller. Using the Lyapunov method, we will show that this method (with square approximation) will be stable. In the end, numerical examples and simulation results with the help of the content software confirm the sustainability and effectiveness of the proposed method.
    Keywords: sliding mode control (SMC), data packet losses (DPL), Discrete-time system, lyapunov method