پایان نامه طراحی کنترلر PID برای سیستمهای چند متغیره غیرخطی به روش فازی
چکیده
در این پایان نامه یک نوع کنترلکننده فازی PID معرفی شده است. در این روش ابتدا کنترل کننده PID به وسیله یکی از روش های کلاسیک مانند زیگلر – نیکولز صراحی می شود. ممکن است پاسخی که از این روش بدست می آید مشخصه های مناسبی نداشته باشد، برای تصحیح این پاسخها کنترل کننده فازی PID پیشنهاد شده است. در این روش با استفاده از الگوریتم فازی بهره های تناسبی و انتگرالی حول مقادیر اولیه شان، در حین کار سیستم به گونه ای تغییر داده می شوند که مشخصه های پاسخ بهبود یابد. سپس این روش با استفاده از کنترل کننده های قطری به سیستم های چند متغیره تعمیم داده شده است. همچنین تغییراتی در قوانین فازی ایجاد شده است تا بتوان این روش را در مورد سیستم های ناپایدار نیز به کار برد. در نهایت کنترل کننده فازی PID به یک سیستم چند متغیره غیرخطی (سیستم تانک های چهارتایی) و یک سیستم چند متغیره غیرخطی ناپایدار) سیستم پاندول های معکوس) اعمال شده است. نتایج شبیه سازی ها کارایی این روش را در بهبود پاسخ ها نشان می دهد.
فصل اول
مقدمه
1-1- مقدمه
کنترل کننده های PID ابزاری استاندارد برای اتوماسیون صنعتی هستند. انعطاف پذیری این کنترل کننده، امکان استفاده از این نوع کنترل را در بسیاری از حالات فراهم می آورد. این کنترل کننده ها در کنترل Cascade و سایر صورت های کنترل قابل استفاده هستند. بسیاری از مسائل کنترل ساده را در صورتی که ملزومات عملکرد خیلی بالا نباشد، می توان با کنترل PID به خوبی حل کرد. الگوریتم PID به صورت رگولاتورهای استاندارد برای کنترل فرآیندها، مجتمع شده است. یک صورت این الگوریتم به شکل زیر است:
که در آن u متغیر کنترل و e خطای تعریف شد ه به صورت e=ysp-y است که در آن ysp مقدار مرجع و y خروجی فرآیند می باشد. سیگنال کنترل جمع سه ترم می باشد. ترم P (که ضریبی از خطا است)، ترم I (که ضریبی از انتگرال خطاست)، و ترم D که (ضریبی از مشتق خطا می باشد). پارامترهای کنترل کننده بهره تناسبی K، زمان انتگرال Ti و زمان مشتق TD می باشند. وظیفه اصلی عمل انتگرال این است که اطمینان حاصل کنیم که خروجی فرایند در حالت دائم مقدار مرجع را دنبال می کند. هدف از عمل مشتق نیز افزایش پایداری سیستم حلقه بسته می باشد.
با وجود اینکه تئوری های پیشرفته ای در علم کنترل به وجود آمده است ولی کنترل کننده [1] PID هنوز در اکثر فرآیندهای کنترلی به کار می رود. دلیل این امر سادگی این کنترل کننده، آشنایی افراد با آن، سهولت دسترسی به آن و کارایی در مجموع خوب این کنترل کننده می باشد. البته این کنترل کننده در بعضی کاربردها کارایی کاملا خوبی ارائه نمی کند ولی در بسیاری از کاربردهای معمول، کارایی بسیار مناسبی دارد. به هرحال هرچند کارایی کنترل کننده PID در کاربردهای صنعتی کاملاً ایده آل نیست، در حال حاضر این کنترل کننده یکی از پر کاربردترین کنترل کننده ها در فرآیندهای صنعتی می باشد.
با توجه به تعریف سیستم کنترل، طراحی سیستم های کنترل را در حالت کلی می توان به شش بخش تقسیم نمود:
1- تعریف و فرمول بندی اهداف کنترل، در حوزه زمان و یا فرکانس.
2- انتخاب مدل سیستم و نوع آن (خطی، غیرخطی و…)
3- انتخاب ساختار کنترل
4- طراحی کنترل کننده شامل انتخاب روش طراحی (PID، LOG و…)
5- شبیه سازی و آزمایش به منظور ارزیابی سیستم حلقه بسته
6- اجرای عمل کنترل کننده ها، حسگرها و محرک ها در سیستم واقعی
کنترل در سیستم های چند متغیره به دو بخش کنترل متمرکز که به وسیله یک کنترل کننده چند ورودی – چند خروجی صورت می گیرد و دیگری کنترل غیرمتمرکز که توسط چند کنترل کننده یک ورودی – یک خروجی انجام می گیرد، تقسیم می شود.
تحقیق ارزش تکنیکهای چند متغیره در تحلیل اطلاعات
قسمتی از متن:
در سال های اخیر شاهد پیشرفت های قابل توجهی در سخت افزار کامپوتر بوده ایم.ظرفیت سرعت و ذخیره pcs هر هجده ماه دو برابر می شود و این در حالی است که هزینه آن کاهش می یابد.
بسته های نرم افزاری آماری با ویندوزهای کاربر نقش مهمی را در عصرclik-and-point ایفا می کنند.سالیان متوالی داده ها حاصل بررسی های گوناگون بودند امروزه در انبار داده ها انبوهی از اطلاعات ذخیره شده است به گونه ای که می توان اطلاعات ارزشمندی راجع به مشتریان و کارکنان کسب نمود.تعدادی از این اطلاعات را می توان به وسیله روش های آماری ساده تجزیه و تحلیل نمود.اما در اکثر مواقع نیازمند تکنیک های پیچیده تری هستیم.امروزه اکثر محققان علاقمند به استفاده از بیش از متغیر ه هستند و بنابراین وجود تکنیک های چند متغیره آماری ضروری میباشد.
علاوه براین، تصمیم گیر ندگان تجاری و مصرف کنندگان به منظور اتحاذ تصمیم و انتخاب تمایل دارند از اطلاعات زیادی استفاده کنند.در نتیجه تاثیرات بالقوه بر رفتار مصرف کننده و واکنش های تجاری فراوان می باشد. تکنیک های چند متغیره ناشی از نیاز تجار به توجه نمودن به برخی پیچیدگی ها است.
تجزیه جند متغیره چیست؟
تجزیه چند متغیره به گروهی از شیوه های آماری اشاره دارد که مقیاس های چندگانه هر ویژگی با شیء مورد بررسی را به طور همزمان تجزیه و تحلیل می کند.شیوه های آماری چند متغیره که در این فصل به بحث راجع به آن خواهیم پرداخت شیوه های آماری یک متغیره و دو متغیره گسترده شده هستند که در فصل پیشین نکاتی راجع به آنها ارائه نمودیم.تحلیل چند متغیره در تحقیقات بازاریابی به دلیل اینکه بیشتر مشکلات تجاری چند بعدی هستند بسیار مهم می باشد.به ندرت شرکت ها و مشتریانشان بر اساس یک بعد توصیف می شوند اتخاذ تصمیم در بازدید از یک رستوران اغلب به فاکتورهایی از قبیل کیفییت،تنوع و هزینه غذا؛ محل رستوران و خدمات بستگی دارد. هنگامی که شرکت ها برای ارائه خدمات بهتر به مشتریان خود پایگاه داده ای راه اندازی می کنند، این پایگاه ها اغلب شامل اطلاعات گسترده ای مانند جمعیت شناسی،شیوه زندگی،کد پستی و شیوه خرید مشتریان می باشد.
طبقه بندی شیوه های چند متغیره:
چالش موجود در میان محققان بازاریابی تعیین شیوه آماری مناسب برای مشکل مذکور می باشد.چندین شیوه پیشنهاد شده است. طبقه بندی سودمندی از بیشتر تکنیک ها ی آماری چند متغیره در کادر 1-18 ارائه شده است.