عنوان

کنترل بهینه زیردریایی برای رسیدن به یک هدف ثابت

‭۲۳۸۴پ‬

per

کنترل بهینه زیردریایی برای رسیدن به یک هدف ثابت

/محمد پورمحمودآقابابا

تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده فنی مهندسی برق، گروه مهندسی کنترل

‮‭۱۷۰‬ص‬

چاپی

واژه نامه بصورت زیرنویس

کارشناسی ارشد

برق-کنترل

‮‭۱۳۸۶/۰۶/۲۵‬

تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده فنی مهندسی برق، گروه مهندسی کنترل

کنترل وسایل نقلیه زیردریایی خودکار ‮‭(AUVs)‬ برای رسیدن به نقطه هدف ثابت یکی از زمینه های پویا و کاربردی در حوزه مهندسی می باشد .در این راستا اکثر کارهای انجام شده بر پایه مدل خطی شده و یا کنترل یک ورودی یک خروجی ‮‭(SISO)‬ استوار بوده اند .در این پایان نامه نوآوری مورد نظر به صورت به کار بردن مدل غیر خطی برای یک زیردریایی و کنترل بهینه آن به صورت چند ورودی چند خروجی ‮‭(MIMO)‬ در فضای دو بعدی) صفحه (خواهد بود .در حالت کلی در این پایان نامه ابتدا دینامیک یک زیردریایی مورد بحث قرار خواهد گرفت .پس از آن معادلات مربوطه و معادلات کامل حرکت آن در آب ساکن ذکرخواهد شد .ویژگی های یک زیردریایی معمول تشریح شده قابلیت های مانوردهی آن ها بیان خواهد شد.به منظور کنترل سرعت، معادلات سرعت غیرخطی را با مشتق گیری حول نقطه کار مناسبی خطی سازی کرده و کنترلر های خطی‮‭LQ‬ ی بهینه و ‮‭H‬ مقاوم را به منظور ردیابی سیگنال پله طراحی و شبیه سازی می کنیم .بعدا قانون کنترل بهینه به عنوان ابزاری موثر و کارآمد برای کنترل حرکت زیردریایی به صورت شروع از یک نقطه و رسیدن به نقطه پایان ارائه خواهد شد .روش مزدوج گرادیان‮‭(CG)‬ ، الگوریتم ژنتیکی ‮‭(GA)‬ و الگوریتم پرندگان ‮‭(PSO)‬ سه روش کاربردی به کار گرفته شده در این قسمت می باشند .در نهایت از کنترلر فازی برای جلوگیری از برخورد با موانع متحرک استفاده خواهیم کرد .در فصل آخر پیشنهادها و نتیجه گیری ارائه خواهند شد

ahead sonar is introduced. Using the sonar information, the fuzzy controller determines speed and attack angle of underwater vehicle movement. The robustness and efficiency of fuzzy controller performance is guaranteed, by suitable definitions of input and output variables. The simulation results clearly demonstrate that the fuzzy controller enables the underwater vehicle to navigate safely, by avoiding the obstacles, to the goal with the desired path-In this thesis, first dynamic of underwater vehicles is explained, its details are discussed and the equations of the underwater vehicles motion are mentioned. Using linear quadratic optimal control theory, a LQ controller for speed tracking of a linearized model is designed. Afterwards, an controller is designed for desired speed tracking. The controller model order is reduced. The controllers are implemented for the nonlinear model and are compared from the step response, control effort, robustness performance and net order points of view.Energy optimal trajectories for the underwater vehicles can be computed using a numerical solution of the optimal control problem (OCP). The underwater vehicle can be controlled with DC motors in all degrees of freedom. Three different algorithms are applied to this problem. Genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO) methods, as two intelligent algorithms, are proposed to solve OCP. A conjugate gradient (CG) method is used to solve the TPBVP (Two Point Boundary Value Problem).For comparison, two different cases are simulated and the optimal trajectories are calculated. By results, the intelligent methods were better than other one. Then two complicated examples are solved. The idea of energy centers is propounded. The optimal paths found using proposed GA and PSO algorithms. At the end of this thesis, a fuzzy controller for the underwater vehicle is proposed to avoid moving obstacles. A simple fuzzy controller that gets information from looking

Underwater Vehicle

Linear Quadratic Tracker

H? Controller

Optimal Control

Genetic Algorithm

Particle Swarm Optimization

Conjugate Gradiant

Fuzzy Controller

پورمحمودآقابابا، محمد

خان محمدی، سهراب، استاد راهنما

علیزاده، قاسم، استاد راهنما

حسن زاده، ایرج، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی