کنترل تطبیقی عصبی سیستم‌های غیرخطی سوئیچ‌شده
گروه استان‌های خبرگزاری آنا؛ احسان عربی مفرد- زهرا نمدچیان نخستین دانشجوی رشته دکتری برق کنترل دانشگاه آزاد اسلامی واحد گناباد (ورودی۱۳۹۳) مهر سال جاری به راهنمایی دکتر روحانی از رساله خود با عنوان «کنترل تطبیقی مبتنی بر روش پسگام عصبی (فازی) سیستم‌های غیرخطی سوئیچ شده با محرک‌های غیرخطی» دفاع کرد.
نتایج این تحقیق در ژورنال بین‌المللی ISI (IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems) با ضریب تاثیر= 6.3 به چاپ رسیده و مقاله دوم از این تحقیق در ژورنال بین‌المللی ISI) Neurocomputing) با ضریب تاثیر= 4.072 پذیرفته شده است. مقاله سوم حاصل از این تحقیق، اکنون در دست داوری است.
سیدمجتبی روحانی استاد راهنما و سعید بلوچیان مشاوره این رساله را بر عهده داشتند و نگارش آن بر عهده زهرا نمدچیان بود.
نمدچیان در گفتگو با خبرنگار گروه استان‌های خبرگزاری آنا در تشریح چکیده‌ای از موضوع تحقیقی پایا‌نامه خود با عنوان «کنترل تطبیقی مبتنی بر روش پسگام عصبی (فازی) سیستم‌های غیرخطی سوئیچ شده با محرک‌های غیرخطی» اظهار می‌کند: «این تحقیق در چارچوب تکنیک پسگام و توانایی تقریب جهانی شبکه‌های عصبی تابع پایه‌ای شعاعی به کنترل و تحلیل پایداری سیستم‌های غیرخطی سوئیچ شده اتفاقی در فرم فیدبک خالص با کلیدزنی قراردادی پرداخته است در حالی که سیستم تحت شرایط محرک‌های غیرخطی (هیسترزیس و اشباع نامعلوم)، متغیرهای حالت اندازه‌گیری نشده و خطای ردیابی مقید است.»
وی با بیان اینکه کنترل سیستم‌های سوئیچ‌شده رنج وسیعی از تحقیقات در زمینه کنترل را در چند دهه گذشته به خود اختصاص داده است، می‌افزاید: «این سیستم‌ها از دو جنبه دارای اهمیت هستند؛ از نظر کاربردی، ابزارهای عملی متعددی می‌توانند به‌صورت سیستم سوئیچ‌شده مدل شوند، مانند ربات‌های چند بازو، هواپیماها، مبدل‌های قدرت کلیدزنی، موتورهای هواپیما، سیستم‌های بیولوژیکی، توربین‌های بادی و فرآیندهای شیمیایی که در آنها کلیدزنی بین زیرسیستم‌های مختلف با توجه به فاکتورهای متفاوت محیطی اتفاق می‌افتد.»
دانش‌آموخته دکتری برق کنترل دانشگاه آزاد اسلامی واحد گناباد ادامه می‌دهد: «از نظر آکادمیک، تحقیق و بررسی تئوری سیستم‌های کنترل سوئیچ‌شده به علت دینامیک‌های پیچیده، متنوع و غنی، بسیار چالش‌برانگیز است. وجود اغتشاشات اتفاقی به‌صورت مکرر در سیستم‌های کاربردی ممکن است عملکرد سیستم کنترل را تخریب کند و حتی به پایداری صدمه بزند؛ بنابراین در تحلیل پایداری و کنترل سیستم‌ها توجه به وجود این اغتشاشات بسیار حائز اهمیت است.»
فرآیند کنترل و تحلیل پایداری سیستم به‌صورت سیستماتیک در سه گام
نمدچیان با بیان اینکه سیستم‌های فیدبک خالص با فرم غیرآفین، توصیفی کلی‌تر و حقیقی‌تر از سیستم‌های کاربردی ارائه می‌دهند، اضافه می‌کند: «در این تحقیق، فرآیند کنترل و تحلیل پایداری سیستم ارائه‌شده به‌صورت ساختاریافته و سیستماتیک در سه گام انجام شد.»
وی توضیح می‌دهد: «در گام اول، ابتدا کنترل ردیابی عصبی تطبیقی سیستم‌های سوئیچ‌شده اتفاقی با فرم فیدبک خالص با ورودی هیسترزیس بوک-ون بررسی شد. در گام دوم، سیستم دارای متغیرهای حالت اندازه‌گیری نشده و ورودی اشباع نامعلوم است؛ بنابراین کنترل ردیابی عصبی تطبیقی مبتنی بر مشاهده‌گر حالت سوئیچ‌شده، مطرح شد.»
دانش‌آموخته دکتری برق کنترل دانشگاه آزاد اسلامی واحد گناباد می‌افزاید: «اگرچه محرک‌های غیرخطی به‌صورت قابل توجهی بر عملکرد سیستم تأثیر می‌گذارند، اغلب در طراحی سیستم‌های کنترل نادیده گرفته می‌شوند. طراح هنگام مواجهه با مسائل واقعی کنترل به‌ناچار با مشکلات مربوط به وجود اجزای حقیقی فیزیکی که در اغلب مواقع غیرخطی‌هایی مانند ناحیه مرده، اشباع، رله‌ها و هیسترزیس هستند، برخورد می‌کند.»
نمدچیان تشریح می‌کند: «به‌عنوان یک واقعیت، می‌توان گفت که این غیر‌خطی‌ها اغلب عملکرد سیستم حلقه بسته را محدود می‌کنند و ممکن است منجر به ناپایداری شوند. روش‌های متفاوتی برای مواجهه با مسئله کنترل سیستم‌های غیرخطی با ورودی‌های غیرخطی غیرنرم مطرح شده‌اند؛ اما تحول مهم اخیر، تحقیقات در چارچوب کنترل تطبیقی مبتنی بر تقریب است.»
وی ادامه می‌دهد: «طراحی مشاهده‌گرهای حالت برای تخمین متغیرهای حالت سیستم‌های دینامیکی موضوعی مهم در حوزه‌های مختلف مانند کاربردهای کنترل اتوماتیک، شناسایی خطا، مانیتورینگ و مدل کردن است؛ زیرا در کاربرد مهندسی، معمولاً دسترسی کامل به حالت‌های سیستم به‌دلایلی مانند قیمت، محدودیت‌های تکنولوژی و ... همیشه ممکن نخواهد بود. به این منظور، مشاهده‌گر حالت عصبی به‌عنوان یک مشاهده‌گر مقاوم بدون نیاز به مدل ریاضی دقیق از پلنت یا حداقل جزئی از آن در این تحقیق مطرح و طراحی شد.»
دانش‌آموخته دکتری برق کنترل دانشگاه آزاد اسلامی واحد گناباد عنوان می‌کند: «در بخش آخر از این تحقیق در حالی که سیستم ارائه‌شده دارای متغیرهای حالت اندازه‌گیری نشده و ورودی هیسترزیس (نوع بکلش-لایک و پرنتیل اشلنسکی ) نامعلوم است، مسئله کنترل فیدبک خروجی عصبی تطبیقی مبتنی بر عملکرد تعیین شده مطرح و تضمین می‌شود که در همه زمان‌ها، خطای ردیابی بین حدود عملکرد تعیین‌شده باقی می‌ماند.»
محدودیت عملکرد برای سیستم‌های کنترل بسیار اهمیت دارد
نمدچیان متذکر می‌شود: «در مهندسی کاربردی، اغلب به روش کنترلی نیاز است که شاخص‌های عملکرد مانند اورشوت، سرعت همگرایی و خطای حالت پایدار را ارائه کند؛ بنابراین کنترل عملکرد تعیین شده به‌عنوان مسئله‌ای چالش‌برانگیز در کنترل سیستم‌های غیرخطی مطرح می‌شود. محدودیت عملکرد برای سیستم‌های کنترل بسیار اهمیت دارد؛ زیرا از تأثیر شدید ناپایداری در سیستم غیرخطی جلوگیری می‌کند، ایده اصلی این روش معرفی باندهای عملکرد از پیش تعریف شده برای خطاهای ردیابی است.»
وی توضیح می‌دهد: «با توجه به مسائل مطرح‌شده، توجه و تمرکز بر سیستمی مانند سیستم غیرخطی سوئیچ شده اتفاقی در فرم فیدبک خالص از نظر عملی اهمیت بسیاری دارد. نبود امکان اندازه‌گیری متغیرهای حالت به‌دلایل بیان شده، وجود محرک‌های غیرخطی و اهمیت چگونگی رفتار گذرا و حالت پایدار سیستم در صنعت، ما را بر این داشت که کنترل و تحلیل پایداری چنین سیستمی را تحت شرایط بیان شده به‌عنوان موضوع این تحقیق انتخاب کنیم که در این راستا، روش کنترل تطبیقی پسگام و توانایی تقریب شبکه های عصبی به کار گرفته شدند.»
دانش‌آموخته دکتری برق کنترل دانشگاه آزاد اسلامی واحد گناباد خاطرنشان می‌کند: «در پایان، نتایج تحلیلی و شبیه‌سازی نشان دادند که روش‌های کنترل مطرح‌شده در این تحقیق می‌توانند برای کنترل، تحلیل پایداری و بررسی عملکرد گذرای چنین سیستم‌هایی با موفقیت به کار روند.»
به گزارش آنا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد گناباد در رشته مهندسی برق در سه مقطع کارشناسی، کارشناسی‌ارشد و دکتری تخصصی دانشجو دارد و با وجود اعضای هیئت‌علمی کارآمد، مجرب و داشتن آزمایشگاه‌ها، کارگاه‌های پیشرفته و کم‌نظیر در کشور در این زمینه پیشگام است.
انتهای پیام/4062/
انتهای پیام/