توضیحات
کنترل مقاوم و تطبیقی + LQR برای دنبالهروی مسیر کشتی کمعملگر
عنوان اصلی مقاله:
Robust and Adaptive Path-Following Control of an Underactuated Ship
شبیه سازی در محیط ام فایل متلب انجام شده است.
این پروژه نسخه بهبود یافته روش مقاله است که با استفاده از کنترلر LQR این کار انجام شده است.
این پروژه نسخه بهبود یافته مقاله است که در محیط MATLAB (M-File) شبیهسازی شده و شامل:
- کدنویسی کامل در متلب
- ترجمه مقاله در قالب فایل Word
- پاورپوینت آماده
- گزارش ویدیویی ۳ دقیقهای
ترجمه چکیده مقاله:
در این پژوهش طراحی یک سیستم کنترل دنبالهروی مسیر برای کشتی، بر اساس یک مدل کامل، واقعگرایانه و غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته است. هدف کنترل آن است که یک شناور سطحی با پایداری ضعیف در حفظ مسیر، بتواند مسیر هندسی از پیش تعیینشدهای را دنبال کند. در اینجا کشتی کمعملگری بررسی شده است که تنها دارای نیروی کنترلی رانش در راستای طولی (surge) و گشتاور کنترلی حول محور گردش (yaw) است؛ حالتی که در بسیاری از کشتیهای پشتیبانی دیده میشود. فرض بر آن است که پارامترهای مدل کشتی ناشناخته بوده و اغتشاشات خارجی قابلتوجه و دینامیکهای مدلنشده نیز وجود دارند. بنابراین، در طراحی کنترل از روشهای مقاوم و تطبیقی استفاده شده است. سنتز کنترلکننده بر پایه خطیسازی تطبیقی بازخورد خروجی و کنترل بهینه H∞ انجام شده است. به این ترتیب، طرح پیشنهادی تضمین میکند که رهگیری موقعیت حتی در حضور عدمقطعیتهای مختلف محقق شود. از آنجا که این روش طراحی به سیستمی با دینامیک صفر ناپایدار منجر میشود، مسئله پایداری دینامیک صفر ناپایدار نیز مطرح شده است. شبیهسازیها مبتنی بر مدل واقعی کشتی (از نظر ساختار و پارامترهای شناساییشده تجربی) انجام شده و کارایی الگوریتمهای پیشنهادی را نشان میدهند.
معرفی محصول
در مقاله اصلی، کنترلکننده مقاوم–تطبیقی طراحی شده تا کشتی کمعملگر مسیر از پیش تعیینشده را در حضور اغتشاشات محیطی و عدم قطعیتهای مدل دنبال کند. در این پروژه علاوه بر آن، یک کنترلکننده LQR پایه (Baseline Controller) به الگوریتم اضافه شده تا پایداری اولیه و عملکرد کلی سیستم بهبود یابد.
ویژگیهای نسخه بهبود یافته
- پیادهسازی کامل کنترل مقاوم–تطبیقی مقاله
- افزودن کنترلکننده LQR برای کاهش خطا و افزایش پایداری
- عملکرد بهتر در برابر اغتشاشات (باد، جریان جانبی و دینامیک مدلنشده)
- کاهش چشمگیر خطای عرضی (Cross-Track Error)
- شبیهسازی کامل با کدنویسی MATLAB
خروجیهای شبیهسازی
Figure 2 → مسیر کشتی (Trajectory)
- خطچین مشکی = مسیر مرجع
- خط آبی = مسیر واقعی کشتی با کنترلکننده
FIGURE 2. Ship trajectory in the xy plane.
Figure 3 → تغییرات زاویه هدینگ (Heading vs Time)
- نشون میده کشتی چطور زاویه خودش رو تغییر میده تا مسیر رو دنبال کنه
FIGURE 3. Ship headings versus time.
Figure 4 → زاویه سکان (Rudder Deflection vs Time)
- سیگنال کنترلی δ که توسط کنترلکننده تولید میشه
FIGURE 4. Rudder deflection versus time.
Figure 5 → خطای عرضی (Cross-track Error vs Time)
- نشون میده خطای مسیر به مرور کاهش پیدا میکنه
FIGURE 5. Cross-track errors versus time.
شاید به موارد زیر نیز علاقه مند باشید:
- تولباکس Sensor Fusion and Tracking Toolbox
- مدلسازی و شبیه سازی برای کنترل بهینه غیر خطی پاندول معکوس سیستم های دینامیکی با استفاده از PID کنترلر و LQR
- برنامه ریزی و بهره برداری از ذخیره انرژی سیار در سیستم های توزیع فعال
- کنترل سیستم توپ و میله با استفاده از کنترلر PID فازی
شبیهسازی کنترل مقاوم و تطبیقی + LQR برای دنبالهروی مسیر کشتی کمعملگر 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.
اکبری –
تصور کنید یک کشتی وسط دریا هست، جریان آب از یک طرف فشار میاره، باد شدید از طرف دیگه. سیستمهای کنترلی ساده از کار میفتن و کشتی نمیتونه درست مسیر رو نگه داره.
اینجاست که ترکیب کنترل مقاوم و تطبیقی با LQR وارد عمل میشه. الگوریتمی که مثل یک ناخدای باتجربه، کشتی رو حتی در بدترین شرایط روی مسیر نگه میداره. وقتی شبیهسازی رو دیدم و مسیر واقعی کشتی دقیقاً روی خط مرجع نشست، واقعاً شگفتزده شدم