دفاعیه خانم الهام توسلی پور
| تاریخ ارسال: 1400/6/10 |
چکیده
در این رساله دکتری روش عیبیابی مقاوم برای تخمین همزمان حالتها و عیوب موجود در سیستم بر مبنای طراحی رؤیتگرها برای سیستمهای غیرخطی لیپشیتز پیشنهاد شده است. در گام اول، در مدل سیستم موردنظر، عیب بهصورت خطی و جمع شونده و اغتشاش بهصورت تابعی غیرخطی و کوپلشده با حالتهای سیستم اصلی در نظر گرفته شده است. یک سیستم افزودهشده با برداری ترکیبشده از حالتها و عیبهای موجود در سیستم ساخته شده است. ابتدا یک رؤیتگر لیونبرگر برای تخمین عیب در سیستم طراحیشده است. تابع غیرخطی اغتشاش کوپلشده با حالت، توسط ماتریس لیپشیتز جایگزین میشود که بهمنظور کاهش محافظهکاری طراحی، این ماتریس هم به حالتها و هم به خود اغتشاش وابسته است. جهت تضعیف اثر اغتشاش کوپلشده با حالت فقط کافی است حدود بالای حالتها و اغتشاش موجود در سیستم را بدانیم و نیازی به در اختیار داشتن مقدار دقیق آنها نیست. در این روش تلاش میشود تا اثر اغتشاشهای کوپلشده با حالت موجود در سیستم توسط رابطه اتلافی بودن تضعیف شود که نهایتاً روش ارائه شده منجر به حل یک مسئله بهینهسازی محدب میگردد که در قالب مسئله نامساوی ماتریسی خطی (LMI) مطرح میشود. شرایط لازم برای وجود چنین رؤیتگری بیان شده است. در ادامه بهمنظور تخمین دقیقتر عیب در سیستم از رؤیتگر ورودی ناشناخته استفاده شده است. در رؤیتگر ورودی ناشناخته دو طراحی جداگانه صورت گرفته است. چنانچه اگر شرط تطابق در سیستمی برقرار باشد، این رؤیتگر با حذف کامل اثر اغتشاشهای کوپلشده با حالت بهخوبی میتواند عیب موجود در سیستم را تخمین بزند. اما زمانی که شرط تطابق برقرار نباشد، رؤیتگر ورودی ناشناخته با جداسازی بخشی از اغتشاشهای حالتی و تضعیف بخش دیگر که نمیتوانند جدا شوند، با استفاده از رابطه اتلافی بودن به تخمین عیب در سیستم میپردازد. رؤیتگر ورودی ناشناخته در هر دو حالت بهتر از رؤیتگر لیونبرگر عیب را تخمین میزند، اما مزیت اصلی رؤیتگر لیونبرگر این است که با یک طراحی میتواند هم در شرط تطابق و هم در عدم برقراری آن برای تخمین عیب در سیستم بهکار برود. همچنین شرایط لازم برای وجود رؤیتگرهای ورودی ناشناخته بیان شده است. نهایتاً عملکرد روشهای پیشنهادی در این گام شبیهسازی شده است و نتایج بهخوبی کارایی الگوریتمهای پیشنهاد شده را نشان میدهند. در گام دوم در مدل مورد نظر عیب و اغتشاش هر دو بهصورت توابعی غیرخطی و کوپلشده با متغیرهای حالت در نظر گرفته شدهاند. بهمنظور تخمین عیب کوپلشده با حالتها، تابع غیرخطی عیب با مدل خطی چندوجهی (PLM) و متغیرهای فرضی غیرقابل اندازهگیری جایگزین میشود. در این بخش نیز دو طراحی مجزا صورت گرفته است. در طراحی اول یک رؤیتگر لیونبرگر برای تخمین عیب طراحی شده است. اثر اغتشاش کوپلشده با حالت و ورودیهای شناخته شده در سیستم با رابطه اتلافیبودن تضعیف شده است. شرایط لازم برای وجود چنین رؤیتگری تحت مسئله نامساوی ماتریسی خطی (LMI) بیان شده است. سپس با استفاده از روش لیاپانوف و بهکارگیری لم S-Procedure شرایط لازم برای وجود رؤیتگر طراحیشده در قالب مسئله نامساوی ماتریسی خطی بیان شده است. سپس در طراحی دوم با در نظر گرفتن مدل خطی چندوجهی با دقت ɛ و وارد کردن میزان میزان این دقت در معادلات، طراحی رؤیتگر بهمنظور تخمین عیب و حالتها صورت گرفته است. مزیت طراحی دوم نسبت به طراحی اول این است که با وارد کردن میزان ɛ در محاسبات، امکانپذیری مسئله نسبت به حالت اول افزایش مییابد و همچنین میتوان دقت تخمین عیب را نیز نسبت به روش اول افزایش داد. اما این افزایش دقت قطعاً موجب افزایش محاسبات مسئله نسبت به حالت اول میشود. نهایتاً عملکرد روشهای مذکور بر روی یک سیستم الکتروپمپ شبیه سازی شده است و نتایج بهخوبی کارایی الگوریتمهای پیشنهاد شده را نشان میدهند.
دفعات مشاهده: 1319 بار |
دفعات چاپ: 250 بار |
دفعات ارسال به دیگران: 0 بار |
0 نظر