توضیحات
پیشبینهای زنجیرهای با بهره بالا برای یک کلاس از سیستمهای غیرخطی
عنوان اصلی مقاله:
Cascade High Gain Predictors for a Class of Nonlinear Systems
شبیه سازی به صورت جداگانه با سیمولینک متلب و با ام فایل انجام شده است.
شبیه سازی سیمولینک دارای گزارش مختصر از نتایج شبیه سازی 5 صفحه ای می باشد.
شبیه سازی ام فایل دارای گزارش ورد 5 صفحه از توضیحات در مورد کدهای برنامه و نمایش نتایج خروجی است.
چکیده ترجمهشده:
در این مقاله، مجموعهای از پیشبینهای زنجیرهای با بهره بالا برای بازسازی بردار حالت سیستمهای غیرخطی مثلثی با خروجی تأخیری ارائه میشود. با بهرهگیری از رویکرد لیاپانوف–کراسوفسکی، شرایط کافی سادهای برای تضمین همگرایی نمایی خطای مشاهدهگر به سمت صفر ارائه شدهاند. تمامی پیشبینهای استفادهشده در ساختار زنجیرهای، از ساختار مشابهی برخوردارند. این ویژگی، پیادهسازی آنها را بهمراتب سادهتر میسازد. اعتبار این نتایج از طریق شبیهسازیهایی نشان داده شده است.
توضیحات پروژه کنترل غیرخطی
این پروژه شامل شبیه سازی در سیمولینک متلب و ام فایل به صورت جداگانه است که در زیر توضیحات و نتایج بدست آمده از هر کدام نمایش داده شده است.
- ابتدا به شبیه سازی در محیط ام فایل متلب می پردازیم:
در این پروژه از حل گر dde23 استفاده شده است.
در پوشه شبیه سازی یک فایل به نام figs_2_3 وجود دارد که شکل های 2 و 3 را تولید می کند. یک فایل figs_4_5 هم برای شکل های 4 و 5 قرار داده شده است.
فایل main نیز برای اجرا شبیه سازی و مشاهده نتایج به کار می رود.
توضیحات فایل figs_2_3
خط 3: ورودی کنترلی سیستم که در قسمت شبیه سازی آورده شده است.
خط 6: ثابت تتا که در قسمت شبیه سازی آورده شده است.
خطوط 9 تا 11: ماتریس های A و phi طبق توضیحات معادله 1 مقاله.
خط 12: ضریب K که مقدارش برای هیچ کدام از مثال ها داده نشده است ولی با توجه به این که باید طوری انتخاب شود تا A-K*C هرویتز باشد، به این صورت انتخاب گردیده است.
در اینجا فقط بخشی از توضیحات گزارش را قرار داده ایم.
توضیحات فایل main خطوط 7 و 8: این ها در واقع مقادیر متغیرهای حالت واقعی و تخمین زده شده برای قبل از زمان t = 0 هستند که در قسمت شبیه سازی آورده شده است. فقط مقاله یک اشتباه بزرگ انجام داده و گفته مقادیر متغیرهای حالت واقعی [0.5,-0.5] هستند در حالی که از روی شکل ها این مقادیر اولیه [1,0] می باشند (با دقت در نمودارها متوجه خواهید شد). برای متغیرهای حالت تخمین گرها هم مقادیر صفر می باشند.
خط 11: حل معادلات شکل های2 و 3. در این جا فقط یک تاخیر داریم و آن هم 0.25 است.
خطوط 13 تا 29: رسم نمودارها
خط 32: حل معادلات شکل های 4 و 5: در این جا چون دو مشاهده گر داریم، نیاز به تاخیرهای 0.25و 0.5 است.
خطوط 34 تا انتها: رسم نمودارها.
رسم و تحلیل نمودارها مربوط به شبیه سازی با ام فایل
دقت کنید پاسخ ها وابستگی زیادی به ماتریس K دارند و مقدار این ماتریس در مقاله داده نشده است. در نتیجه نمیتوان نتایج 100 در 100 منطبق به دست آورد ولی نتایج شباهت بسیار زیادی به نتایج مقاله دارند و حتی بازه های تغییرات نیز بسیار مشابه به دست آمده اند و همچون مقاله پس از زمان مناسبی نمودارهای تخمینی و واقعی بر هم منطبق شده اند. البته فکر میکنم در مقاله یک نویز به سیستم اعمال شده و برای همین نمودارهای تاخیری تا انتها نوسان دارند ولی مقدار این نویز داده نشده است. اگر نویز در کار نباشد می توان گفت که نتایج شبیه سازی بسیار بهتر از مقاله است.
شکل هر نمودار در بالای آن مشاهده می گردد:
حالت اول سیستم (x₁) با تأخیر 0.25 ثانیه و فقط یک مشاهدهگر:
Fig. 2. Evolution of the first state for t=0.25s with one observer
حالت دوم سیستم (x₂) با همان شرایط:
Fig. 3. Evolution of the second state for t=0.25s with one observer.
شکل 4 و 5: حالتهای اول و دوم سیستم با تأخیر 0.5 ثانیه و دو مشاهدهگر زنجیرهای (Cascade):
Fig. 4. Evolution of the first state for t=0.5s with a cascade of two observers
Fig. 5. Evolution of the second state for t=0.5s with a cascade of two
observers.
شکل 1 نیاز به ترسیم ندارد اما اینجا پیاده سازی شده است.
Fig. 1. Noisy delayed output measurements
شکل 1 یک داده اولیه یا ساختهشده است (نه خروجی مشاهدهگر)
شکلهای 2 تا 5 عملکرد مشاهدهگر را در بازسازی حالتها در حضور خروجی تأخیری نشان میدهند.
- در زیر شبیه سازی با سیمولینک متلب 2014a را بررسی خواهیم کرد:
شبیه سازی مقاله پیش بینی کننده آبشاری (رویتگر) بهره بالا, توسط سیمولینک انجام شده و برای راحتی و دیدن نتایج بهتر از یک ام فایل در کنار سیمولینک استفاده شده است. در این بخش از حل گر ode45 استفاده شده است.
گزارش شامل معادلات و نتایج خروجی است.
در زیر نتایج بدست آمده از شبیه سازی با سیمولینک متلب را قرار می دهیم:
حالت1: شبیه سازی با یک رویتگر (پیش بینی کننده) و با تاخیر τ=0.25s
حالت2: شبیه سازی با دو رویتگر آبشاری (پیش بینی کننده) و با تاخیر τ=0.5s
شاید به موارد زیر نیز علاقه مند باشید:
- شبیه سازی مقاله کنترل مدرن با متلب
- برنامه نویسی به صورت اسکریپت و توابع با متلب
- طراحی کنترلکننده PID تطبیقی برای سیستمهای غیرخطی
- بهینهسازی ردیابی مسیر در سکوهای چرخدار کشنده-تریلی با در نظر گرفتن دینامیک چرخها
کلیدواژه:
Cascade systems, high gain observer, time-delay systems
شبیه سازی پیشبینهای زنجیرهای با بهره بالا برای یک کلاس از سیستمهای غیرخطی با متلب
طبق توضیحات فوق توسط کارشناسان سایت متلبی تهیه شده است و به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.
سفارش انجام پروژه مشابه
درصورتیکه این محصول دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد،.
با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.