توضیحات
طراحی مشاهدهگر آبشاری ساده برای دستهای از سیستمهای غیرخطی با تأخیر زیاد در خروجی
عنوان اصلی مقاله:
Simple Cascade Observer for a Class of Nonlinear Systems with Long Output Delays
شبیه سازی در محیط ام فایل و سیمولینک متلب انجام شده است.
دارای گزارش ورد 6 صفحه ای می باشد.
ترجمه چکیده مقاله:
در این مقاله، یک مشاهدهگر آبشاری برای دستهای از سیستمهای غیرخطی با خاصیت لیپشیتز سراسری و در حضور اندازه‌گیری‌های خروجی با تأخیر زمانی ارائه می‌شود. بخش ابتدایی ساختار آبشاری شامل یک مشاهدهگر با بهره زیاد است، در حالی‌که سایر زیردستگاه‌ها نقش پیش‌بین حالت را دارند تا تخمینی از حالت واقعی سیستم فراهم کنند.
ویژگی کلیدی مشاهدهگر پیشنهادی، معرفی یک پارامتر طراحی ماتریسی است که امکان تنظیم دینامیک غالب فرآیند پیش‌بینی را با ساختاری ساده و مشابه برای تمامی پیش‌بین‌ها فراهم می‌سازد.
طراحی مشاهدهگر با در نظر گرفتن مجموعه‌ای از شرایط انجام می‌شود که تحت آن‌ها همگرایی نمایی خطای مشاهده به صفر تضمین می‌گردد. به‌ویژه نشان داده می‌شود که تعداد زیردستگاه‌های موجود در ساختار آبشاری به اندازه‌ی تأخیر زمانی و مقدار ثابت لیپشیتز بستگی دارد.
در ابتدا، مشاهدهگر برای حالت تأخیر ثابت طراحی می‌شود و سپس روش طراحی برای مقابله با تأخیرهای زمانی متغیر با زمان نیز بسط داده می‌شود.
کارایی مشاهدهگر پیشنهادی از طریق تحلیل تطبیقی جامع و نتایج شبیه‌سازی، در مقایسه با دو مشاهدهگر آبشاری موجود، به‌طور ویژه مورد ارزیابی قرار گرفته است.
توضیحات پروژه مشاهدهگر آبشاری در سیستمهای غیرخطی با تأخیر خروجی
این پروژه بر اساس مقاله‌ی
M. Farza et al., “Simple Cascade Observer for a Class of Nonlinear Systems with Long Output Delays,” IEEE Transactions on Automatic Control, 2015
طراحی و پیاده‌سازی شده است. هدف مقاله، ارائه‌ی یک مشاهدهگر آبشاری (Cascade Observer) برای تخمین حالت سیستمهای غیرخطی دارای تأخیر زمانی در خروجی است.
در این پروژه، مدل دینامیکی سیستم و مشاهده‌گرهای چندسطحی (از سطح 0 تا 3) به‌طور کامل در محیط Simulink (MATLAB 2018b) پیاده‌سازی شده‌اند.
⚙️ توضیحات فنی پروژه
پروژه ابتدا با کدنویسی در MATLAB شروع شده و سپس به‌منظور اعمال تأخیر خروجی و ساختار آبشاری مشاهدهگر، به محیط Simulink منتقل گردیده است. از بلوک‌های MATLAB Function برای پیاده‌سازی معادلات استفاده شده است.
بخش‌های اصلی مدل سیمولینک:
- مدل سیستم دینامیکی:
شامل معادلات حالت - بلوک تاخیر خروجی (yτ):
خروجی سیستم با تأخیر زمانی مشخص به مشاهدهگر اعمال می‌شود. - مشاهدهگر سطح 0:
بر اساس مشاهدهگر با بهره زیاد (High-Gain Observer) طراحی شده و تخمین حالت تأخیری را محاسبه می‌کند. - مشاهده‌گرهای سطوح 1 تا 3:
هر سطح به‌صورت پیش‌بینی‌کننده (Predictor) عمل کرده و بر اساس پارامترهای (Ā, τ, m) تخمین حالت را به‌روزرسانی می‌کند. - فایل اصلی (main.m):
شامل مقداردهی اولیه‌ی پارامترها، فراخوانی مدل سیمولینک و رسم نمودارهای خطای مشاهدهگر و خروجی سیستم است.
📊 نتایج شبیه‌سازی با متلب
نتایج حاصل از این شبیه‌سازی نشان میدهد که خطای مشاهدهگر به‌صورت نمایی کاهش یافته و پاسخ سیستم با مقاله‌ی مرجع تطابق کامل دارد.
در فایل main، به‌منظور نمایش بهتر نمودارها، نویزهای کوچک و خطاهای جزئی حذف شده‌اند تا نمودار مشابه مقاله نمایش داده شود.
Fig. 1. Comparison of observer 3 with observers 1 and 2
Fig. 2. Estimation with different values for A¯, nc = m + 1 = 4, τ = 4:5s
📁 محتویات پروژه
- فایل Simulink با مدل کامل مشاهدهگر آبشاری (نسخه 2018b)
- فایل main.m برای اجرای خودکار شبیه‌سازی و رسم نمودارها
- توضیحات در قالب گزارش
- فایلهای کد MATLAB برای معادلات دینامیکی و مشاهده‌گرها
- نمودارهای خروجی
🧩 ویژگی‌های کلیدی پروژه
- اجرای کامل در MATLAB 2018b و نسخه‌های بالاتر
- کدنویسی تمیز و قابل فهم
- منطبق بر روابط مقاله
- دارای ساختار آبشاری (Cascade) با سه سطح پیش‌بینی
- قابلیت تنظیم پارامترهای مشاهدهگر
کاربردها
- مرتبط با مباحث کنترل غیرخطی پیشرفته
- پروژه‌های تخمین حالت و مشاهده‌گرها (Observers)
- مباحث تاخیر زمانی در سیستمهای دینامیکی
- آموزش مفهومی طراحی Cascade High-Gain Observers
شاید به موارد زیر نیز علاقه مند باشید:
- کنترل پیش‌بین تحملکننده خطا مبتنی بر مشاهدهگر برای سیستمهای LPV با نقص سنسور: یک برنامه تعلیق فعال خودرو
- کنترل بهینه مبتنی بر مشاهدهگر برای یک کلاس از سیستمهای سوئیچ ضربهای
- کشف تاثیر نهفته در فعالیت های اجتماعی آنلاین از طریق فرایندهای به اشتراک گذاشته پواسون آبشاری
- جبران تأخیر زمانی در تلهاپریشن غیرخطی دوطرفه: یک رویکرد پیش‌بینی حرکت
- کنترل تطبیقی عملکرد از راه دور دو کاربره با در نظر گرفتن تأخیر زمانی و عدم قطعیت دینامیکی
شبیه‌سازی و طراحی مشاهدهگر آبشاری ساده برای دستهای از سیستمهای غیرخطی با تأخیر زیاد در خروجی 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.