Loading...

Application of Adaptive Fuzzy Logic Systems in Controller Design of Nonlinear Processes

Askari, Mohammad Reza | 2015

2216 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 47533 (06)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Chemical and Petroleum Engineering
  6. Advisor(s): Shahrokhi, Mohammad
  7. Abstract:
  8. Most of dynamical models in the real world, have various restrictions and complexities in their structures. These constraints make the controller design much more difficult. In this work, it has been tried to design the controller for two kinds of common dynamical systems in the presence of these restriction by using the fuzzy logic systems. Several restrictions are investigated in this project such as unknown dynamic of the model, unmeasured state variables, unknown control directions, existence of time delay in the input and the state variables, input saturation and controller singularity.The backstepping technique and the dynamic surfaces control approach have been used to design the adaptive fuzzy controller. In order to estimate the state variables, three kinds of observers such as High-gain observer, Luenberger-like observer and K-filter observer have been used. Stability of the closed loop system has been proved by using of the Lyaponuv theorem. To show the performance of the proposed control approach, simulation results for several case studies have been presented
  9. Keywords:
  10. Nussbaum Function ; Time Delay ; Input Saturation ; Fuzzy Approximation ; Observer Design ; controller Singularity

 Digital Object List

 Bookmark

  • چکیده
  • فهرست مطالب
  • فهرست اشکال
  • فهرست جداول
  • مقدمه
  • فصل اول
  • 1- مقدمه
    • 1-1- مدل‌های دینامیکی رایج
      • 1-1-1- سیستم‌های پس‌خور اکید
      • 1-1-2- سیستم‌های پس‌خور محض
    • 1-2- روش کنترل سیستم
      • 1-2-1- روش گام‌به‌عقب
      • 1-2-2- کنترل سطوح دینامیکی
    • 1-3- محدودیت‌های رایج در سیستم‌های دینامیکی و مرور منابع
      • 1-3-1- وجود عدم قطعیت در مدل فرآیند
        • 1-3-1-1- سیستم منطق فازی
      • 1-3-2- محدودیت عدم اندازه‌گیری حالات
      • 1-3-3- محدودیت راستای کنترلی نامشخص
      • 1-3-4- محدودیت وجود المان اشباع در ورودی مدل فرآیند
      • 1-3-5- محدودیت وجود زمان تأخیر در ساختار مدل فرآیند
      • 1-3-6- محدودیت وجود بهره کنترل و تکینگی کنترلر
    • 1-4- سیستم‌های دارای محدودیت به‌صورت همزمان
  • فصل دوم
  • 2- مقدمه
    • 2-1- تقریب توابع نامعلوم و سیستم فازی سوگنو
    • 2-2- مشاهده‌گر حالات
      • 2-2-1- مشاهده‌گر شبه‌لونبرگر
      • 2-2-2- مشاهده‌گر با بهره بالا
      • 2-2-3- مشاهده‌گر فیلتر-K
    • 2-3- حذف اثر المان اشباع در ورودی
    • 2-4- محدودیت زمان تأخیر در ورودی و متغیرهای حالت مدل
      • 2-4-1- تأخیر زمانی در متغیرهای حالت و تابع لیاپونوف- کراسوفسکی
      • 2-4-2- تأخیر زمانی در ورودی سیستم و عبارت جبران‌کننده انتگرالی
    • 2-5- راستای کنترلی نامعلوم و تابع بهره ناسبام
    • 2-6- تکینگی خروجی کنترلر
  • فصل سوم
  • 3- مقدمه فصل
    • 3-1- مورد مطالعاتی اول: سیستمهای پس خور اکید باراستای کنترلی نامعلوم
      • 3-1-1- طراحی و آنالیز پایداری مشاهده‌گر با بهره بالا
      • 3-1-2- کنترلر فازی تطبیقی با رویکرد گام‌به‌عقب
      • 3-1-3- نتایج شبیه‌سازی عددی
    • 3-2- مورد مطالعاتی دوم: سیستم‌های پس‌خور اکید با تأخیر زمانی
      • 3-2-1- طراحی و آنالیز پایداری مشاهده‌گر شبه لونبرگر
      • 3-2-2- طراحی کنترلر فازی تطبیقی با رویکرد کنترل سطوح دینامیکی
      • 3-2-3- نتایج شبیه‌سازی عددی
  • فصل چهارم
  • 4- مقدمه
    • 4-1- سیستم‌های پس‌خور محض با راستای کنترلی معلوم
      • 4-1-1- طراحی و آنالیز پایداری مشاهده‌گر فیلترK-
      • 4-1-2- طراحی و آنالیز پایداری کنترلر فازی تطبیقی با رویکرد کنترل سطوح دینامیکی
      • 4-1-3- نتایج شبیه‌سازی عددی
    • 4-2- مورد مطالعاتی دوم: کنترل سیستم‌های پس‌خور محض با راستای کنترلی نامعلوم
      • 4-2-1- نتایج شبیه‌سازی عددی
  • فصل پنجم
  • 5- نتیجه گیری
    • 5-1- پیشنهادها
  • مراجع
  • ضمیمه‌ها
  • ضمیمه الف: اثبات تئوری 3-1
  • ضمیمه ب: اثبات تئوری 3-2
  • ضمیمه ج: اثبات تئوری 4-1
  • ضمیمه د: طراحی کنترلر برای سیستم پس‌خور محض با راستای کنترلی نامعلوم
...see more