پ۲۴۳۱۹
per
ارائه یک روش H_∞مبتنی بر داده برای تشخیص عیب در سیستم‌های همرشتین-وینر
زهرا مهدوی
مهندسی برق وکامپیوتر
۱۳۹۹
۶۷ص.
سی دی
کارشناسی ارشد
مهندسی برق گرایش کنترل
۱۳۹۵/۱۱/۱۴
نیاز روز افزون صنعت به سیستم‌های ایمن، موجب علاقه پژوهشگران به بررسی عیب موجود در سیستم‌های کنترلی و تلاش در جهت رفع آن شده است. از آنجا که عیب موجود در سیستم موجب ناپایداری و افت عملکرد آن می‌شود، ضروری است عیب سیستم به موقع تشخیص و جدا شود. از روش‌های مناسب تخمین عیب سیستم‌های کنترلی، روش زیرفضا مبتنی بر داده است. در این روش نیازی به مدل ریاضی سیستم نیست و فقط داده‌های ورودی و خروجی سیستم برای طراحی آشکارسازی عیب بکار برده می‌شوند. از سویی دیگر در صنعت سیستم‌های عملی و کاربردی، سیستم‌های غیرخطی هستند و این امر موجب علاقه‌مندی ما به مطالعه و بررسی تخمین عیب در سیستم‌های غیرخطی شده است. سیستم‌های همرشتین-وینر کلاسی از سیستم‌های غیرخطی است که ساختار بلوکی دارند. از آنجا که می‌توان دینامیک سیستم‌های همرشتین-وینر را بصورت خطی نوشت، به عنوان نماینده‌ای از سیستم‌های غیرخطی در این پایان نامه برگزیده شده است.این پایان نامه به حل مسئله تخمین عیب برای سیستم‌های همرشتین-وینر در حضور اغتشاش با استفاده از روش زیرفضا در چارچوب کنترل مقاوم می‌پردازد. دو معیار عملکرد برای آشکارسازی عیب در نظر گرفته شده است. اولین معیار، مینیمم کردن خطای تخمین عیب است و دومین معیار، مینیمم کردن دامنه سیگنال تخمین عیب، که نقش ورودی کنترل مجازی سیستم را دارد تا مسئله کنترل H_∞ حاصل ناویژه گردد. این معیارها با تنطیم چند ماتریس وزنی و تنطیم یک عدد اسکالر بدست آمده است. روش پیشنهادی به صورت یک الگوریتم کلی بیان شده است. صحت کارایی این الگوریتم توسط نرم افزار Matlab بر روی یک مثال تک ورودی-تک خروجی و یک مثال چند ورودی-چند خروجی ارزیابی شده است.
The growing demand of the industry for secure systems has led researchers to study and fix faults in control systems. Because these system faults can cause instability and low perfor- mance, it is necessary to detect and isolate them immediately. One of the suitable methods for estimating the faults of control systems is the data-based subspace method. This approach does not require any mathematical model of the system, and only the input and output data of the system are used to design the fault detection unit. On the other hand, in the industry, the practical systems are nonlinear, which has motivated us to study and investigate the fault estimation in these kind of systems. Hammerstein-Wiener systems are a class of nonlinear systems that have a block-oriented structure.This thesis, presents a solution for fault estimation problem in the presence of the distur- bance for Hammerstein-wiener systems using the model subspace based H∞ control. Two performance criteria are considered for fault estimation. The first one is minimizing the faultestimation error. The second one is minimizing the amplitude of the estimated fault fˆ, whichplays the role of a virtual control input to tackle with the singularity of H∞ control problem. These criteria are obtained by tuning a scalar parameter and several weighting matrices. The proposed method is briefly expressed as an algorithm which can be implemented by matlab software. The suggested algorithm is applied to a numerical SISO and MIMO examples in order to illustrate its effectiveness.
An H1 approach to data-driven fault detection for Hammerstein-wiener systems
مهدوی
زهرا
تهيه کننده
سلیم
خراطی
مینا
حامد
استاد راهنما
استاد مشاور
تبریز
