چکیده:
در این پایان نامه، ساختار جدیدی از کنترل سیست مهای دورعملیات دوطرفه با تأخیر زمانی در کانال انتقال با استفاده از مسأله تعقیب کننده های خطی از روش کنترل بهینه جهت کاهش خطای ردیابی ارایه شده است. در این ساختار جدید، کنترل کننده بهینه در طرف فرمانبر قرار داده شده که سیگنالهای موقعیت و سرعت فرمانده را همراه با تأخیر زمانی ناشی از کانال انتقال دریافت نموده و با مقایسة موقعیت و سرعت فرمانبر، سیگنال کنترلی را طوری به فرمانبر اعمال می نماید که فرمانبر بتواند در حداقل زمان ممکن فرمانده را ردیابی نماید. در این روش، انتخاب مناسب ضرایب ارزشی تابع هزینه نقش بسیار موثری در زمان ردیابی فرمانده و فرمانبر ایفا می نماید. نتایج شبی هسازی روی بازوی مکانیکی یک درجة آزادی درستی عملکرد این روش را نشان می دهد.
مقدمه:
بیش از دو دهه است که با رشد سریع اینترنت، کاربردهایی از تکنولوژی دورعملیات بطور پیوسته در زمینه های مختلفی از قبیل: اکتشافات فضایی، محیط های زیر آب، پزشکی، معادن، صنایع، حمل مواد هسته ای، جابجایی مواد سمی، سرگرمی و… پیشرفت های قابل توجهی داشته است. بسیاری از محققان گرایش زیادی به استفاده از اینترنت برای انتقال اطلاعات بین بخش های مختلف از یک ربات در محیط دور با توجه به مزایای آشکار آن مانند هزینه پایین، دسترسی آسان و انعطاف بالا دارند با این وجود، استفاده از اینترنت به دلایلی مانند قطع اتصال شبکه، گم شدن بسته های اطلاعاتی، محدودیت پهنای باند و مخصوصاً تأخیر زمانی ممکن است سبب ناپایداری، از دست رفتن ترانسپارنسی و ناهمزمانی در سیستم دورعملیات خصوصاً در سیستم های شامل سوپر مدیا و دوطرفه گردد. اصولاً در سیستم های دورعملیات دوطرفه علاوه بر از پایداری و ترانسپارنسی، دو هدف دیگر نیز وجود دارد که کوپلینگ بسته بین اپراتور و محیط ریموت را تضمین می نماید. اولین هدف این است که، بازوی مکانیکی فرمانبر بایستی موقعیت بازوی مکانیکی فرمانده را ردیابی نماید. دومین هدف این است که وقتی فرمانبر با محیط در تماس است نیروی عکس العمل محیط روی فرمانبر بطور دقیق به فرمانده انتقال داده شود. امروزه مقالات بسیاری وجود دارد که انواع مختلفی از روشهای کنترلی جهت غلبه بر ناپایداری و کاهش خطای ردیابی ناشی از تأخیر زمانی کانال انتقال را پیشنهاد داده اند. این روشهای مبتنی بر تئوری پراکندگی، متغیرهای موج، پسیویتی، سنتز μ، کنترل بهینه، کنترل پیشگو، کنترل تطبیقی و بسیاری اصول دیگر می باشند. در سال 1957 اسمیت روشی را به نام پیش بینی کنندة اسمیت برای کاهش زمان تأخیر ارائه نمود. در سال 1966 فرل برای اولین بار ناپایداری یک سیستم دورعملیات با حضور زمان تاخیر را نشان داد. در سال 1981 ورتوت نشان داد که پایداری چنین سیستمهایی با وجود زمان تأخیر در صورتی که پهنای باند سیستم به مقدار قابل توجهی کاهش پیدا کند امکان پذیر می باشد. در سال 1992 سالکودین با استفاده از تئوری H∞ طراحی کنترلر دوطرفه جهت حداقل سازی خطای ردیابی و حداکثر سازی ترانسپارنسی استفاده نمود. در سال 1997 نای میر و اسلاتین روش متغیرهای موج را در ارسال سیگنال در سیستمهای دورعملیات بکار برده و از تئوری انفعالی برای پایداری سیستم بهره برد. در سال 2003 ، هانگ و لوئیس جهت جبران تأخیرهای طولانی ناشی از کانال انتقال از روش کنترل پیشگو برمبنای شبکه های عصبی استفاده نموده اند. در سال 2005، کامرانی و مومنی رفتار یک کنترلر تطبیقی چندتایی را با استفاده از روش پیشگویی موج چند متغیره برای تأخیرهای زمانی اتفاقی را بررسی نمودند. در سال 2006 سیروس پور یک کنترلر LQG را برای کنترل سیستمهای دورعملیات تأخیر ثابت ارایه نمود.
این پایان نامه شامل شش فصل می باشد. فصل اول به “معرفی سیستم های دورعملیات و کاربردهای آن” می پردازد. در فصل دوم ” بررسی تئوریها و انواع روشهای کنترلی در سیستم دورعملیات” و فصل سوم “توصیف روش کنترل بهینه” ارایه شده است. “توصیف فضای حالت سیستم دورعملیات و شبیه سازی آن” در فصل چهارم ارایه شده است. و فصل پنجم “بکارگیری روش کنترل بهینه در مدل فضای حالت سیستم دورعملیات و شبیه سازی آن” را ارایه می کند. نهایتاً در فصل ششم “نتیجه گیری و پیشنهادات” ارایه شده است.
تعداد صفحه : 150
