عنوان پایان‌نامه
ارتقای پایش کارایی کنترل کننده با بکارگیری روش های ترکیب داده
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-کنترل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 45388;کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1746
- تاریخ دفاع
- ۰۱ خرداد ۱۳۸۹
- دانشجو
- محسن خرازیهای اصفهانی
- چکیده
- پایش کارآیی سیستم کنترل یکی از موضوعات کاربردی حوزه مهندسی کنترل است که در طول دو دهه اخیر نظر محققین را به خود جلب کرده است. هدف از پایش کارآیی سیستم کنترل، بدست آوردن اطلاعاتی از کارآیی سیستم کنترل بر حسب اهداف کنترلی است. این کار با معرفی معیارها و روش‌های ارزیابی سیستم کنترل که وضعیت فعلی سیستم کنترل را با وضعیت مطلوب مقایسه می‌کنند، انجام می‌شود. با کاهش کارآیی سیستم کنترل، تشخیص منابع ناکارآمدی و تلاش برای اصلاح و احیای کارآیی سیستم گام‌های مهم بعدی پایش کارآیی سیستم کنترل را تشکیل می‌دهند. علی‌رغم تحقیقات بسیاری که به منظور ارائه معیارها و روش‌های ارزیابی و پایش سیستم کنترل ارائه شده، تلاش محدودی پیرامون تحلیل و کاهش تاثیر عدم قطعیت انجام شده است. بدیهی است که وجود عدم قطعیت به علت جهل و دانش ناکافی نسبت به فرآیند، محدودیت‌های عملی و ...، امری انکارناپذیر بوده و نیازمند بکارگیری ابزارهایی برای مدلسازی و کاهش تاثیر عدم قطعیت است. هدف اصلی در این پژوهش، ارائه یک راهکار ترکیبی برای رویارویی با عدم قطعیت در تشخیص منابع ناکارآمدی سیستم کنترل است. در این راستا، بکارگیری تئوری استدلال شهودی به منظور ارتقای تشخیص منابع ناکارآمدی سیستم کنترل با وجود عدم قطعیت پیشنهاد شده است. پیشنهاد مذکور در ادامه و تعمیم تحقیقات دکتر هوانگ در بکارگیری روش بیزین در ترکیب روش‌های تشخیص منابع ناکارآمدی حلقه کنترل صورت گرفته است. با بکارگیری تئوری استدلال شهودی می‌توان سیستم‌های کنترلی را ارزیابی کرد که به علت ناکافی بودن اطلاعات فرآیند، اندیس‌های کارآیی همراه با عدم قطعیت بدست آمده و تشخیص منابع ناکارآمدی با مشکل روبرو می‌شود. همچنین با بررسی و مقایسه توزیع اندیس‌های کارآیی فرض توزیع گوسی در مقایسه با فرض توزیع یکنواخت پیشنهاد شده است. در پایان نیز برای تایید شهودی کارآمدی تئوری استدلال شهودی در پایش سیستم کنترل، روش‌های مبتنی بر راهکار پیشنهادی بر روی یک فرآیند مرتبه اول با تاخیر و همچنین فرآیند غیر خطی pH شبیه‌سازی، بررسی و تحلیل شده است. با بررسی نتایج شبیه‌سازی، ارتقای نتایج تشخیص منابع ناکارآمدی در این دو مثال، با مدلسازی عدم قطعیت و بکارگیری دو راهکار پیشنهادی خصوصاً در وضعیت‌هایی که دو یا چند منبع ناکارآمدی در حلقه وجود دارد و یا اندازه گیری با نویز پیش‌بینی نشده‌ای روبرو شده است، بخوبی مشهود است.
- Abstract
- Control loop performance monitoring assesses the performance of control loops relative to their objective design. To access this purpose, many indices are introduced during last two decades. After monitoring the performance deterioration, the main step is the diagnosis and improvement of control loop behaviour. There are a number of control performance monitoring methods, but only a few consider the effects of uncertainties in their methods. The Bayesian approach is proposed to combine uncertain performance diagnosis methods recently. But it is only able to handle aleatory uncertainty and not to fuse epistemic uncertain sources. In this thesis, the Evidence theory is proposed to fuse epistemic uncertain indices for control loop performance diagnosis. The Dempster shafer theory and the cautious rule of combination as methods of the Evidence theory are used to combine the control loop diagnosis methods in order to reduce the effect of both aleatory and epistemic uncertainty. This new approach in performance diagnosis has exclusive features such as, handling uncertain indices and robustness in the face of two or more simultaneous sources of performance deterioration. Also, the Gaussian distribution is assumed for control loop indices instead of the uniform distribution assumption in previous work. Simulation examples using a first order plus time delay (FOPTD) and a pH control loop are employed to show the main points of the presented methodology.
