عنوان

طراحی کنترل کننده پیش‌صبین برای سیستم‌ه ای خطی با وجود عیب در محرک و سنسور,‮‭Predictive control design for linear systems with faults in the actuator and sensor‬

Number

‭۲۳۸۷۳پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

طراحی کنترل کننده پیش‌صبین برای سیستم‌ه ای خطی با وجود عیب در محرک و سنسور

Parallel Title Proper

‮‭Predictive control design for linear systems with faults in the actuator and sensor‬

First Statement of Responsibility

/فرشته مهرنژاد

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی برق و کامپیوتر

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۹‬

Name of Manufacturer

، راشدی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۶۰‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

کنترل

Date of degree

‮‭۱۳۹۹/۰۶/۱۸‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

کنترل مبتنی بر پیش‌بینی مدل یکی از موفق‌ترین روش‌های کنترل فرآیند پیشرفته است که در صنایع مختلف فرآیندی، صنایع شیمیایی، پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌ها کاربرد فراوانی دارد .این کنترل‌کننده‌ها، اغلب مبتنی بر مدل‌های دینامیکی خطی فرآیند هستند که با شناسایی سیستم به‌دست‌آمده‌اند .مهم‌ترین مزیت کنترل‌صکننده پیش‌صبین آن است که‌ص‍ توانایی پیش‌بینی رخدادهای آینده و اتخاذ اعمال کنترلی متناسب با آن را دارد .تحمل عیب نوعی ویژگی است که سیستم را قادر می‌سازد در صورت بروز عیب) یک یا چند عیب (در برخی از اجزای آن، همچنان به درستی عمل کند .باید به این نکته اشاره شود که در یک سیستم کنترلی ساده که بدون پیش‌بینی هیچ عیبی طراحی شده است، وقوع یک عیب کوچک نیز می‌تواند باعث اختلال اساسی در عملکرد آن شود .یک طراحی تحمل‌صپذیر عیب، سیستم را قادر می‌سازد تا در صورت اختلال در بخشی از سیستم، عملیات موردنظر خود را احتمالا در سطح کاهش‌یافته، به جای این‌که به طور کامل از بین برود، ادامه دهد .کنترل‌کننده‌های پیش‌بین قابلیت‌های فراوانی دارند و مبتنی بر مدل بودن آن‌ها می‌تواند کمک قابل توجهی برای طراحی کنترل‌کننده تحمل‌صپذیر عیب فراهم سازد .هدف این پایان‌صنامه طراحی کنترل‌صکننده پیش‌صبین تحمل‌صپذیر عیب برای سیستم‌صهای خطی است .این کنترل‌صکننده در هنگام بروز عیب محرک و سنسور مقاوم بوده و قادر است همچنان عملکرد کنترلی خود را حفظ کند .حالتی که برای بررسی عیب محرک در نظر گرفته شده است، حالت کاهش بهره یا کارآیی محرک است .این حالت با در نظر گرفتن ضریبی که مقداری بین صفر و یک دارد و ضرب آن در سیگنال کنترلی نامی انجام می‌صگیرد .ضریب کاهش کارآیی محرک هم می‌تواند ثابت با زمان و هم متغیر با زمان باشد که در این پایان‌صنامه حالت ثابت با زمان بررسی شده است .همچنین بررسی عیب سنسور که شامل سه مرحله جداسازی و آشکارسازی عیب، تخمین عیب و جبران‌صسازی آن می‌صباشد، در این پایان‌صنامه انجام یافته است .جداسازی و آشکارسازی عیب به کمک یک رویت‌صصگر حالت و روش تولید مانده صورت می‌صگیرد .اندازه عیب نیز توسط معادلات دینامیکی سیستم و رویت‌صگر حالت مورد استفاده در مرحله اول تخمین زده شده و در نهایت این عیب جبران‌سازی می‌صشود .سرانجام با ارائه مثال‌هایی، نتایج به‌دست آمده با استفاده از شبیه‌سازی مورد ارزیابی قرار می گیرند

Text of Note

Model predictive control is one of the most successful advanced process control methods used in various process industries, chemical industries, refineries, and petrochemicals. These controllers are often based on linear empirical process models obtained by system identification. This controller also has the ability to anticipate future events and can take control actions accordingly. Fault tolerance is a feature that enables the system to continue working properly in the occurrence of a fault (one or more faults) in some of its components. It should be noted that in a simple control system designed without predicting any faults, the occurrence of a small fault can also cause a major malfunction. A fault-tolerant design enables the system to continue operations at a reduced level, rather than being completely eliminated, if a part of the system fails. Model predictive controllers have many capabilities and their model-based feature can provide significant help in designing fault tolerant controllers. The aim of this dissertation is to design a fault tolerant model predictive controller for linear systems. This controller is resistant to faults in the actuator and sensor and is able to maintain its control function. The mode considered to investigate the actuator fault is the reduction of the actuator gain or efficiency. This is done by considering a coefficient that has a value between zero and one and multiplying it by the nominal control signal. This coefficient can be both constant and time-varying, which the first mode has been studied in this dissertation. Sensor fault, which includes three stages of fault detection and isolation, fault estimation and fault compensation, has also been studied in this dissertation. Fault detection and isolation is done with the help of a state observer and the residual generation method. The fault magnitude is also estimated by the dynamic equations of the system and the state observer used in the first step, and finally, this fault is compensated. Finally, by providing examples, the results are evaluated

Parallel Title

‮‭Predictive control design for linear systems with faults in the actuator and sensor‬

مهرنژاد، فرشته

Mehrnejad, Fereshteh

باقری کلجاهی، پیمان، استاد راهنما

خان محمدی، سهراب، استاد راهنما

خراطی، حامد، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی