عنوان پایان‌نامه
کنترل بهینه سیستمهای دینامیکی سوئیچ شونده
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-کنترل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 38532;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 1470
- تاریخ دفاع
- ۰۷ مهر ۱۳۸۷
- دانشجو
- فاطمه طاهرسیما
- استاد راهنما
- محمدجواد یزدان پناه, اشکان رحیمی کیان
- چکیده
- چکیده هدف این پایان¬نامه ارائه چارچوبی کلی برای طراحی کنترل¬کننده¬های هایبرید می¬باشد که شامل تعیین قواعد سؤییچ¬کردن میان مودهای مختلف در یک سیستم سؤییچ¬شونده است. این هدف با رویکرد کنترل بهینه سیستمهای خودگردان سؤییچ¬شونده دنبال شده، که در نهایت منجر به تعیین سکانس و بهترین لحظات سؤییچ¬شدن جهت کمینه کردن یک تابع هزینه می¬شود. در مراجع مربوطه، الگوریتم¬های مختلفی براساس روش کاهش گرادیان جهت بهینه¬سازی زمانهای سؤییچ¬شدن ارائه شده است. چالش مهمی که در حل این مسئله وجود دارد، عدم وجود روشی تحلیلی برای تعیین جهت کاهش تابع هزینه در الگوریتم کاهش گرادیان می¬باشد. این موضوع در فصل سوم به تفصیل بررسی شده و با ارائه یک دید هندسی از مسئله، رابطه¬ای برای تعیین جهت کاهش تابع هزینه ارائه شده است. همچنین اثبات شده¬ که جهت به¬دست¬ آمده تنها جهت صحیح برای الگوریتم کاهش گرادیان تصویرشده می¬باشد که همگرایی الگوریتم بهینه¬سازی را تضمین می¬کند. برای تکمیل حل مسئله بهینه¬سازی، روشی نیز برای تعیین ترتیب فعال¬شدن زیرسیستمهای مختلف مورد¬ نیاز است که با اضافه کردن مودهایی در لحظات مناسب به یک سکانس اولیه و به-دست آوردن یک سکانس اصلاح شده انجام می¬شود. همچنین، همگرایی این روش اثبات شده است. در نهایت بهینه¬سازی سکانس فعال¬شدن و مدت زمان فعال¬بودن مودهای مختلف توسط یک الگوریتم کاهشی تکرارشونده، در دو فاز اصلاح سکانس و بهینه¬سازی زمان¬های سؤییچ¬شدن صورت می¬گیرد.
- Abstract
- ABSTRACT Design of hybrid controllers for switched autonomous systems is the goal of this thesis. The controller defines how to switch among different subsystems in order to achieve the best performance. Performance measure is a cost functional and the control signal is the switching signal describing the switching sequence and switching instances. In order to solve this optimal control problem, several gradient-descent algorithms have already developed for optimizing switching instances. However, as the most important consideration in the literature, there were no analytical methods developed so far, to define the descent direction that could guarantee the convergence of the algorithm. This issue is solved in this thesis. The solution is based on a geometric interpretation of the problem which facilitates representing the constraints and steepest feasible descent directions. Equipped with this idea, a formula is extracted for the descent direction in chapter three, as the most considerable contribution of this thesis. Defining the switching sequence is the other aspect of the problem. The modified switching sequence is specified by inserting several new modes at appropriate instances to an initial sequence. In summary, optimizing the sequence of active subsystems and switching instances is performed by a two-stage iterative descent algorithm which modifies the switching sequence and optimizes switching instances, respectively, in each iteration
