‫خودرو‬ ‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫كنترل‬
Control of an Electronic Throttle
‫دهنده‬ ‫ارائه‬:‫قباخلو‬ ‫محمد‬
‫راهنما‬ ‫استاد‬:‫كالت‬ ‫دكتراكبرزاده‬
‫ايپكو‬ ‫شركت‬ ‫همكاری‬ ‫با‬
(‫و‬ ‫تحقيق،طراحي‬‫توليد‬‫خودرو‬ ‫ايران‬ ‫موتور‬:)
‫صالحي‬ ‫رسول‬ ‫دكتر‬-‫نگاشت‬ ‫بخش‬‫و‬ECU
‫كنترل‬ ‫گروه‬-‫برق‬ ‫دانشكده‬–‫زمستان‬1393
‫عناوين‬ ‫فهرست‬:
1-‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫معرفي‬
2-‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫شناسايي‬ ‫و‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬
3-‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫كنترل‬
1/50
2/50
1-‫معرفي‬
2-‫سازي‬ ‫مدل‬
3-‫كنترل‬
‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫كاربرد‬
‫موتور‬ ‫كمك‬ ‫به‬DC‫مقدار‬ ‫مستقيم‬ ‫تنظيم‬‫دبی‬‫هوا‬‫ورودی‬ ‫ی‬‫به‬‫موت‬‫ور‬
‫هوا‬ ‫نسبت‬ ‫كنترل‬‫سوخت‬ ‫به‬
‫موتور‬ ‫توليدی‬ ‫گشتاور‬ ‫كنترل‬ ‫نهايت‬ ‫در‬
3/50
1-‫معرفي‬
2-‫سازي‬ ‫مدل‬
3-‫كنترل‬
‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫كاربرد‬
4/50
1-‫معرفي‬
2-‫سازي‬ ‫مدل‬
3-‫كنترل‬
‫الكتر‬ ‫با‬ ‫مكانيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫مقايسه‬‫ونيكي‬
5/50 ‫الكتر‬ ‫با‬ ‫مكانيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫مقايسه‬‫ونيكي‬
6/50
1-‫معرفي‬
2-‫سازي‬ ‫مدل‬
3-‫كنترل‬
‫حلقه‬ ‫در‬ ‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬
‫كنترل‬ ‫اصلی‬ ‫كار‬:‫رديابی‬(TRACKING)
‫يعنی‬:φِ‫م‬‫نر‬ ‫و‬ ‫هموار‬ ِ‫ع‬‫مرج‬ ‫سيگنال‬ ‫يك‬ ‫بايد‬𝜌
‫كند‬ ‫دنبال‬ ‫خوبی‬ ‫به‬ ‫را‬
𝐸𝐶𝑈
𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑀𝑒𝑡ℎ𝑜𝑑𝑒
𝜌
𝐸𝐶𝑈
𝑢 φ𝐶ℎ𝑜𝑝𝑝𝑒𝑟
7/50
1-‫معرفي‬
2-‫سازي‬ ‫مدل‬
3-‫كنترل‬
‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫اجزاي‬
8/50
1-‫معرفي‬
2-‫سازي‬ ‫مدل‬
3-‫كنترل‬
‫تحقيق‬ ‫اين‬ ‫انجام‬ ‫از‬ ‫هدف‬
‫ارائه‬‫يک‬‫محک‬ ‫غيرخطي‬ ‫سيستم‬
‫دانشگاه‬ ‫برای‬‫زمينه‬ ‫در‬ ‫كشور‬ ‫های‬
‫مدل‬‫در‬ ‫كنترل‬ ‫و‬ ‫شناسايي‬ ،‫سازی‬
‫و‬ ‫مكانيک‬ ،‫برق‬ ‫مهندسي‬‫كنترل‬
‫آزمايشگاهي‬ ‫نمونه‬ ‫ساخت‬
9/50
‫سيستم‬ ‫رفتار‬ ‫بررسي‬
1-‫معرفي‬
2-‫مدل‬
‫سازي‬
3-‫كنترل‬
‫ورودی‬
0 10 20 30 40 50 60 70
-5
0
5
Time(s)
ArmatureVoltage(v)
10/50 ‫سيستم‬ ‫رفتار‬ ‫بررسي‬
1-‫معرفي‬
2-‫مدل‬
‫سازي‬
3-‫كنترل‬
‫خروجي‬
0 10 20 30 40 50 60 70
8
14
40
60
80
90
Time(s)
AngularPosition(deg)
11/50 ‫استاتيک‬ ‫منحني‬-‫آرميچر‬ ‫جريان‬ ‫ثبت‬
‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫به‬‫بار‬ ‫گشتاور‬
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8
8
14
60
90
Load Torque(N.m)
AngularPosition(deg)
Measured
Tunning1
2
3
4
5
6
7
8
12/50 ‫استاتيک‬ ‫منحني‬-‫آرميچر‬ ‫جريان‬ ‫ثبت‬
‫بار‬ ‫گشتاور‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫به‬
‫ويدئو‬
13/50 ‫استاتيک‬ ‫منحني‬-‫آرميچر‬ ‫جريان‬ ‫ثبت‬
‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫به‬‫بار‬ ‫گشتاور‬
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8
8
14
60
90
Load Torque(N.m)
AngularPosition(deg)
Measured
Tunning
‫هيسترزيس‬
‫مرده‬ ‫های‬ ‫ناحيه‬
14/50
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8
8
14
60
90
Load Torque(N.m)
AngularPosition(deg)
Measured
Tunning
‫ناحيه‬Limp Home
‫ناحيه‬ ‫پديدآمدن‬ ‫علت‬Limp Home
15/50
‫ناحيه‬ ‫پديدآمدن‬ ‫علت‬Limp Home
Limp-Home Effect
16/50 ‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫داخلي‬ ‫نماي‬
17/50
‫سازي‬ ‫مدل‬
18/50
‫فنر‬ ‫مجموعه‬ ‫مدل‬
19/50
‫اصطكاک‬ ‫مدل‬
20/50
‫شناسايي‬
1-‫عملي‬ ‫سيستم‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫آزمايش‬ ‫انجام‬ ‫با‬ ‫پارامترها‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫به‬
2-‫مدل‬ ‫برای‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫پارامترهای‬ ‫سنجي‬ ‫اعتبار‬
3-‫شده‬ ‫استفاده‬ ‫های‬ ‫مدل‬ ‫اصالح‬ ‫و‬ ‫پارامترها‬ ‫مجدد‬ ‫تنظيم‬
4-‫نهايي‬ ‫تاييديه‬
21/50 ‫ش‬ ‫شناسايي‬ ‫پارامترهاي‬ ‫مقادير‬‫ده‬
‫تنظيم‬ ‫از‬ ‫بعد‬‫تنظيم‬ ‫از‬ ‫قبل‬‫پارامتر‬
1.571.544‫آرميچر‬ ‫مقاومتي‬ ‫اثر‬(‫اهم‬)
0.00140.0014‫آرميچر‬ ‫سلفي‬ ‫اثر‬(‫هانری‬)
22.5622.56‫دنده‬ ‫چرخ‬ ‫نسبت‬(‫واحد‬ ‫بدون‬)
0.01330.0112‫موتور‬ ‫گشتاور‬ ‫ثابت‬(‫نيوتن‬.‫متر‬/‫آمپر‬)
0.01650.0252‫ولتاژالقايي‬ ‫ثابت‬(‫ولت‬.‫ثانيه‬/‫راديان‬)
0.00120.0012‫اينرسي‬ ‫ممان‬(‫كيلوگرم‬.‫مترمربع‬)
0.220.157‫سكون‬ ‫اصطكاک‬ ‫گشتاور‬(‫نيوتن‬.‫متر‬)
0.04720.08‫كولومب‬ ‫اصطكاک‬ ‫گشتاور‬(‫نيوتن‬.‫متر‬)
0.00730.0073‫ويسكوز‬ ‫اصطكاک‬ ‫ثابت‬(‫نيوتن‬.‫متر‬.‫ثانيه‬/‫راديان‬)
12.897515‫استريبک‬ ‫سرعت‬(‫راديان‬/‫ثانيه‬)
0.270.233‫بازشدن‬ ‫در‬ ‫فنر‬ ‫اوليه‬ ‫گشتاور‬:‫ناحيه‬ ‫باالی‬Limp Home
(‫نيوتن‬.‫متر‬)
0.43-0.2363-‫شدن‬ ‫بسته‬ ‫در‬ ‫فنر‬ ‫اوليه‬ ‫گشتاور‬:‫ناحيه‬ ‫پايين‬Limp Home
(‫نيوتن‬.‫متر‬)
0.07490.0749‫ناحيه‬ ‫باالی‬ ‫فنر‬ ‫ثابت‬Limp Home
0.10.5634‫ناحيه‬ ‫پايين‬ ‫فنر‬ ‫ثابت‬Limp Home
22/50 ‫كنترلي‬ ‫هاي‬ ‫خواسته‬
1-‫معرفي‬
2-‫سازي‬ ‫مدل‬
3-‫كنترل‬
‫مسئله‬‫سيستم‬ ‫كنترل‬ ‫در‬ ‫رديابي‬‫غير‬ ‫های‬‫خطي‬
1-‫خطای‬‫موقعيت‬ ‫تنظيم‬(‫استاتيك‬ ‫شرايط‬ ‫در‬‫و‬
‫ماندگار‬)‫كمتر‬‫از‬0.1‫درجه‬
2-‫موقعيت‬ ‫ردگيری‬ ‫خطای‬(‫ديناميك‬ ‫شرايط‬ ‫در‬
‫وگذرا‬)‫از‬ ‫كمتر‬7‫درجه‬
3-‫از‬ ‫كمتر‬ ‫نشست‬ ‫زمان‬ ‫و‬ ‫فراجهش‬ ‫بدون‬ ‫پله‬ ‫پاسخ‬100‫ميلی‬
‫ثانيه‬:‫ميرايی‬ ‫نسبت‬=0.9‫ناميرا‬ ‫نوسانات‬ ‫طبيعی‬ ‫فركانس‬ ‫و‬
‫از‬ ‫بزرگتر‬72‫ثانيه‬ ‫بر‬ ‫راديان‬
23/50 ‫كنترلي‬ ‫هاي‬ ‫خواسته‬
1-‫معرفي‬
2-‫سازي‬ ‫مدل‬
3-‫كنترل‬
‫مقاوم‬‫بودن‬‫به‬ ‫نسبت‬:
‫تغييرات‬‫پارامتری‬‫مدل‬(‫قطعيت‬ ‫عدم‬‫ساختاری‬)،
‫تغييرات‬‫محيطی‬(‫قطعيت‬ ‫عدم‬‫غيرساختاری‬)‫و‬
‫ديناميك‬‫نشده‬ ‫مدل‬(‫چرخ‬ ‫لقی‬ ‫مانند‬-‫دنده‬)
24/50 ‫كنترلي‬ ‫هاي‬ ‫خواسته‬
1-‫معرفي‬
2-‫سازي‬ ‫مدل‬
3-‫كنترل‬
‫سيگنال‬‫كم‬ ‫اعمالي‬ ‫كنترلي‬‫توان‬:
‫برای‬‫حد‬ ‫از‬ ‫بيش‬ ‫سايش‬ ‫از‬ ‫جلوگيری‬‫قطعات‬
‫به‬ ‫نياز‬‫كنترل‬‫ناحيه‬ ‫تمام‬ ‫در‬‫دريچه‬ ‫های‬‫گاز‬
1-‫ناحيه‬‫زير‬Limp Home‫زاويه‬ ‫كنترل‬ ‫برای‬
‫آيدل‬(‫خودرو‬ ‫كاركردن‬ ‫درجا‬ ‫مثال‬ ‫برای‬)
2-‫ناحيه‬‫باالی‬Limp Home‫در‬‫حركت‬ ‫حالت‬‫خودرو‬
25/50
‫كنت‬ ‫هاي‬ ‫خواسته‬ ‫به‬ ‫رسيدن‬ ‫براي‬ ‫مرجع‬ ‫مدل‬‫رلي‬
1-‫معرفي‬
2-‫سازي‬ ‫مدل‬
3-‫كنترل‬
𝑅𝑒𝑓. Model =
5184
𝑆2 + 129.6 𝑆 + 5184
‫غيرخطي‬ ‫كنترل‬ ‫در‬ ‫هدف‬ ‫تنها‬:
‫صفر‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫های‬ ‫ديناميک‬ ‫و‬ ‫خطا‬ ‫كردن‬ ‫ميل‬
‫هدف‬ ‫اين‬ ‫به‬ ‫رسيدن‬ ‫با‬:
‫كنترلي‬ ‫های‬ ‫خواسته‬ ‫شدن‬ ‫برآورده‬
26/50
‫خور‬ ‫پيش‬ ‫كنترل‬ ‫روش‬
‫كنترلي‬ ‫روش‬ ‫ترين‬ ‫ساده‬:
‫كنترل‬ ‫تحت‬ ‫سيستم‬ ‫از‬ ‫قبل‬ ،‫خور‬ ‫پيش‬ ‫مسير‬ ‫در‬ ‫معكوس‬ ‫سيستم‬ ‫دادن‬ ‫قرار‬
‫ورودی‬‫مرجع‬‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫سيستم‬ ‫خروجي‬
27/50
‫شبكه‬ ‫آموزش‬RBF
‫روش‬ ‫مزيت‬:‫سادگي‬
‫روش‬ ‫عيب‬:‫خروجي‬ ‫خطای‬ ‫نه‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫ورودی‬ ‫خطای‬ ‫كردن‬ ‫حداقل‬ ‫هدف‬
28/50
‫تحريک‬ ‫سيگنال‬ ‫انتخاب‬
‫سيگنال‬ ‫های‬ ‫فركانس‬‫تحريک‬:‫سيستم‬ ‫مودهای‬ ‫تمام‬ ‫كردن‬ ‫تحريک‬
‫حداقل‬2‫عمل‬ ‫در‬ ‫باند‬ ‫پهنای‬ ‫برابر‬4‫تا‬5‫باند‬ ‫پهنای‬ ‫برابر‬
‫تمامي‬ ‫دامنه‬ ‫تحريک‬‫پوشش‬ ‫تحت‬ ‫كاری‬ ‫ناحيه‬
0 20 40 60 80 100 120 130
-10
-5
0
5
10
Time(s)
ArmatureVoltage(v)
29/50
‫تحريک‬ ‫سيگنال‬ ‫خروجي‬
0 20 40 60 80 100 120 130
8
20
30
40
50
60
70
80
90
Time(s)
AngularPosition(deg.)
30/50
‫شبكه‬ ‫آموزش‬RBF
31/50
‫شبكه‬ ‫آموزش‬RBF
25 50 70
-4
-2
0
2
4
Time(s)
ArmatureVoltage(v)
Input
RBF
32/50
‫شبكه‬ ‫اعتبارسنجي‬RBF
0 5 10 15 20
-5
0
5
Time(s)
ArmatureVoltage(v)
Input
RBF
0 5 10 15 20
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
Time(s)
ArmatureVoltage(v)
Input
RBF
33/50
‫خور‬ ‫پس‬ ‫كنترل‬ ‫روش‬ ‫به‬ ‫نياز‬
‫آموزش‬‫شبكه‬‫عصبي‬‫خارج‬ ‫صورت‬ ‫به‬‫خط‬
‫به‬ِ‫ت‬‫تغييرا‬ ‫دليل‬‫ديناميک‬‫مدل‬ ‫های‬‫و‬ ‫نشده‬‫عدم‬‫قطعيت‬‫های‬‫پارامتری‬
‫نياز‬‫روش‬ ‫به‬‫برخط‬ ‫كنترلي‬‫خطاهای‬ ‫بردن‬ ‫بين‬ ‫از‬ ‫برای‬‫از‬ ‫ناشي‬‫ذكر‬ ‫موارد‬‫شده‬
34/50
‫خور‬ ‫پس‬ ‫كنترل‬ ‫روش‬:‫ولتاژ‬ ‫بر‬ ‫مبتني‬
𝑱 𝒆𝒒 𝜽 𝑳 𝒕 + 𝑩 𝒆𝒒 𝜽 𝑳 𝒕 + 𝑻 𝒔 + 𝑻 𝒇 + 𝐃(𝛗)
= 𝒌 𝒎 𝒊 𝒂(𝐭)
𝑽 𝒂 = 𝑹 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 + 𝑳 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 + 𝒌 𝒃 𝜽 𝒎 𝒕
‫جريان‬:‫مكانيكي‬ ‫های‬ ‫ديناميک‬ ‫تمام‬ ‫نماينده‬
‫شود‬ ‫كنترل‬ ‫است‬ ‫قرار‬ ‫كه‬ ‫سيستم‬ ‫خروجي‬
‫جريان‬:‫مكانيكي‬ ‫های‬ ‫ديناميک‬ ‫نماينده‬
‫كنترلي‬ ‫ولتاژ‬
35/50 ‫كنترل‬ ‫قانون‬
𝑼 = 𝑽 𝒂 = 𝑹 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 + 𝑳 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 + 𝒌 𝒃 𝜽 𝒎 𝒕 + 𝒌 𝒑( 𝜽 𝒅 − 𝜽 𝒎)
𝒌 𝒃 𝜽 𝒅 𝒕 − 𝜽 𝒎 𝒕 + 𝒌 𝒑(𝜽 𝒅−𝜽 𝒎)]= 𝒌 𝒃 𝒆 𝒕 + 𝒌 𝒑 𝒆]
‫بسته‬ ‫حلقه‬
‫هدف‬:𝒌 𝒃 𝒆 𝒕 + 𝒌 𝒑 𝒆 = 𝟎
36/50
‫پايداری‬ ‫آناليز‬
‫اوليه‬ ‫های‬ ‫فرض‬:
𝑽 𝒂 𝒕 = 𝐔 𝐟𝐨𝐫 𝑼 < 𝒖 𝒎𝒂𝒙
𝑽 𝒂 𝒕 = 𝒖 𝒎𝒂𝒙 𝒔𝒈𝐧 𝑼 𝐟𝐨𝐫 𝑼 > 𝒖 𝒎𝒂𝒙
‫هموار‬‫مسيرهای‬ ‫بودن‬ِ ‫مطلوب‬ ‫ردگيری‬𝜽 𝒅:‫داشتن‬ ‫وجود‬ ‫و‬ ‫محدود‬𝜽 𝒅
‫مرتبه‬ ‫تا‬ ‫مشتقاتش‬ ‫و‬‫موردنياز‬
𝛗(𝐭) ≤ 𝝋 𝒎𝒂𝒙
‫خارجي‬ ‫اغتشاش‬ ‫سيگنال‬ ‫بودن‬ ‫محدود‬
37/50
‫پايداری‬ ‫آناليز‬
‫سيستم‬ ‫انرژی‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫اوليه‬ ‫های‬ ‫فرض‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬:
𝟎
𝒕
𝑽 − 𝝋 𝒕 𝒊 𝒂 𝒕 𝒅𝒕
=
𝟎
𝒕
𝑹 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 𝟐 𝒅𝒕 +
𝟎
𝒕
𝑳 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 𝒊 𝒂(𝒕)𝒅𝒕 +
𝟎
𝒕
𝒌 𝒃 𝜽 𝒎 𝒕 𝒊 𝒂 𝒕 𝒅𝒕
+‫هست‬ ‫يک‬ ‫از‬ ‫كمتر‬ ‫هميشه‬ ‫بازده‬ ‫اينكه‬:
𝜽 𝒎 𝒕 ≤
𝒖 𝒎𝒂𝒙 + 𝝋 𝒎𝒂𝒙
𝒌 𝒃
≜ 𝜽 𝒎,𝒎𝒂𝒙
38/50
‫پايداری‬ ‫آناليز‬-‫شده‬ ‫حذف‬ ‫داخلي‬ ‫های‬ ‫ديناميک‬ ‫بررسي‬
𝑹 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 + 𝑳 𝒂 𝒊 𝒂 𝐭 = 𝒛 ‫شده‬ ‫حذف‬ ‫ديناميک‬:
𝑽 𝒂 = 𝑹 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 + 𝑳 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 + 𝒌 𝒃 𝜽 𝒎 𝒕 + 𝝋(𝒕 ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫كه‬:
𝒛 = 𝑽 − 𝒌 𝒃 𝜽 𝒎 𝒕 − 𝝋(𝒕 ‫داشت‬ ‫خواهيم‬:
𝑽 ‫و‬ 𝜽 𝒎 𝒕 ‫و‬ 𝝋(𝒕) ‫محدود‬ ‫متغيرهای‬:
‫هستند‬ ‫محدود‬ ‫پس‬:𝒊 𝒂, 𝒊 𝒂,Z
39/50
‫عملكرد‬ ‫ارزيابي‬
𝑼 ≥ 𝒖 𝒎𝒂𝒙
‫اگر‬‫مثبت‬ ‫تابع‬‫معي‬‫ن‬:
‫ناحيه‬ ‫برای‬:
𝑽 = 𝟎. 𝟓 𝒌 𝒃 𝑬 𝟐
𝑽 < 𝟎
𝑼 ≥ 𝒖 𝒎𝒂𝒙 𝑼 < 𝒖 𝒎𝒂𝒙
‫تمامي‬‫متغيرها‬‫محدود‬
𝑬 ‫كاهش‬‫مقدار‬
40/50
‫اصالحات‬‫روش‬
𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒 𝐵𝑎𝑠𝑒
𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙
𝑒
𝑢
+
+
𝑅𝐵𝐹 𝐴𝑝𝑝𝑟𝑜𝑥𝑖𝑚𝑎𝑡𝑜𝑟
− 𝜃
𝜃 𝑑
𝑢 𝑅𝐵𝐹
𝑢 𝑉𝐵𝜃 𝑑
𝑢
𝜃 𝑑
𝜃
𝒖 𝑽𝑩= 𝑹𝒊 𝒂 + 𝒌 𝒃 𝜽 + 𝜽 𝒅 − 𝜽 +𝒌 𝒑 ( 𝜽 𝒅 − 𝜽 )
𝒖 = 𝑹 𝒊 𝒂 + 𝒌 𝒃 𝜽 + 𝝋(𝒕)
𝒖 = 𝑳 𝒊 𝒂 + 𝑹 − 𝑹 𝒊 𝒂 + 𝒌 𝒃 − 𝒌 𝒃 𝜽 + 𝝋(𝒕)
𝒌 𝒃( 𝒆 +𝒌 𝒑e) ‫خارجي‬ ‫اغتشاش‬
‫قطعيت‬ ‫عدم‬
‫نشده‬ ‫مدل‬ ‫ديناميک‬
41/50
‫روش‬ ‫اصالحات‬
𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒 𝐵𝑎𝑠𝑒
𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙
𝑒
𝑢
+
+
𝑅𝐵𝐹 𝐴𝑝𝑝𝑟𝑜𝑥𝑖𝑚𝑎𝑡𝑜𝑟
− 𝜃
𝜃 𝑑
𝑢 𝑅𝐵𝐹
𝑢 𝑉𝐵𝜃 𝑑
𝑢
𝜃 𝑑
𝜃 𝑢 = 𝑢 𝑉𝐵 + 𝑢 𝑅𝐵𝐹
𝒖 = 𝜼(𝒕)+ 𝒌 𝒃( 𝒆 +𝒌 𝒑e)
𝜼(𝒕) - 𝒖 𝑹𝑩𝑭 = 𝒌 𝒃( 𝒆 +𝒌 𝒑e)
‫اگر‬ ‫پس‬𝒖 𝑹𝑩𝑭‫خوبی‬ ‫دقت‬ ‫با‬ ‫بتواند‬𝜼(𝒕)‫داريم‬ ‫بزند‬ ‫تقريب‬ ‫را‬:
𝒌 𝒃( 𝒆 +𝒌 𝒑e) 0
42/50
‫پايداری‬
𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒 𝐵𝑎𝑠𝑒
𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙
𝑒
𝑢
+
+
𝑅𝐵𝐹 𝐴𝑝𝑝𝑟𝑜𝑥𝑖𝑚𝑎𝑡𝑜𝑟
− 𝜃
𝜃 𝑑
𝑢 𝑅𝐵𝐹
𝑢 𝑉𝐵𝜃 𝑑
𝑢
𝜃 𝑑
𝜃 𝑢 = 𝑢 𝑉𝐵 + 𝑢 𝑅𝐵𝐹
‫مح‬ ‫گذشته‬ ‫توضيحات‬ ‫براساس‬ ‫داخلي‬ ‫حلقه‬ ‫متغيرهای‬‫دود‬
‫شبكه‬ ‫اگر‬ ‫حال‬RBF‫خطای‬ ‫با‬𝜺‫باقيمانده‬ ‫های‬ ‫قطعيت‬ ‫عدم‬
‫بيرو‬ ‫حلقه‬ ‫لياپانوف‬ ‫تابع‬ ‫تعريف‬ ‫با‬ ،‫بزند‬ ‫تقريب‬ ‫را‬‫پايدار‬ ‫ني‬
‫شد‬ ‫خواهد‬.
43/50
‫اغتشاش‬:‫آئروديناميک‬ ‫گشتاور‬
0 2 4 6 8 10
-5
0
5
Time (s)
AngularPosition(deg)
‫به‬‫حداكثر‬ ‫دامنه‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫تصادفي‬ ‫صورت‬4‫و‬ ،‫درجه‬
‫فركانس‬1‫هرتز‬
44/50 ‫پله‬ ‫ردگيری‬‫كاهشي‬ ‫و‬ ‫افزايشي‬ ‫های‬
0 20 40 60 80
0
8
20
40
60
80
90
Time(s)
AngularPosition(deg.)
Refrence
PID
My Method
45/50 ‫پله‬ ‫ردگيری‬‫كاهشي‬ ‫و‬ ‫افزايشي‬ ‫های‬
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
-10
-5
0
5
10
Time(s)
ControlEffort(v)
PID
My Method
46/50 ‫پله‬ ‫ردگيری‬-‫شيب‬
0 5 10 15 20 25 30 35 40
0
20
40
60
80
Time(s)
AngularPosition(deg.)
Refrence
PID
My Method
47/50 ‫پله‬ ‫ردگيری‬-‫شيب‬
0 10 20 30 40
-10
-5
0
5
10
Time(s)
ControlEffrot(v)
PID
My Method
48/50
‫پله‬ ‫تركيبي‬ ‫سيگنال‬ ‫ردگيری‬
0 5 10 15 20
8
14
20
40
60
80
Time(s)
AngularPosition(deg.)
Refrence
PID
My Method
49/50
‫پله‬ ‫تركيبي‬ ‫سيگنال‬ ‫ردگيری‬
0 5 10 15 20
-10
-5
0
5
10
Time(s)
ControlEffort(v)
50/50
‫پيشنهادات‬
1-‫يادگيری‬ ‫برای‬ ‫عصبي‬ ‫شبكه‬ ‫تخصصي‬ ‫آموزش‬ ‫كنترل‬ ‫از‬ ‫استفاده‬F‫و‬G
‫فيدبک‬ ‫در‬‫خطي‬ ‫سازی‬
2-‫الگوريتم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬LoLiMoT‫جای‬ ‫به‬RBFN‫در‬ ‫شتده‬ ‫استتفاده‬
‫معكوس‬ ‫مدل‬ ‫بخش‬
‫ش‬ ‫توجه‬ ‫از‬ ‫تشكر‬ ‫با‬‫ما‬

winter

  • 1.
    ‫خودرو‬ ‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬‫دريچه‬ ‫كنترل‬ Control of an Electronic Throttle ‫دهنده‬ ‫ارائه‬:‫قباخلو‬ ‫محمد‬ ‫راهنما‬ ‫استاد‬:‫كالت‬ ‫دكتراكبرزاده‬ ‫ايپكو‬ ‫شركت‬ ‫همكاری‬ ‫با‬ (‫و‬ ‫تحقيق،طراحي‬‫توليد‬‫خودرو‬ ‫ايران‬ ‫موتور‬:) ‫صالحي‬ ‫رسول‬ ‫دكتر‬-‫نگاشت‬ ‫بخش‬‫و‬ECU ‫كنترل‬ ‫گروه‬-‫برق‬ ‫دانشكده‬–‫زمستان‬1393
  • 2.
    ‫عناوين‬ ‫فهرست‬: 1-‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬‫دريچه‬ ‫معرفي‬ 2-‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫شناسايي‬ ‫و‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ 3-‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫كنترل‬ 1/50
  • 3.
    2/50 1-‫معرفي‬ 2-‫سازي‬ ‫مدل‬ 3-‫كنترل‬ ‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬‫دريچه‬ ‫كاربرد‬ ‫موتور‬ ‫كمك‬ ‫به‬DC‫مقدار‬ ‫مستقيم‬ ‫تنظيم‬‫دبی‬‫هوا‬‫ورودی‬ ‫ی‬‫به‬‫موت‬‫ور‬ ‫هوا‬ ‫نسبت‬ ‫كنترل‬‫سوخت‬ ‫به‬ ‫موتور‬ ‫توليدی‬ ‫گشتاور‬ ‫كنترل‬ ‫نهايت‬ ‫در‬
  • 4.
  • 5.
    4/50 1-‫معرفي‬ 2-‫سازي‬ ‫مدل‬ 3-‫كنترل‬ ‫الكتر‬ ‫با‬‫مكانيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫مقايسه‬‫ونيكي‬
  • 6.
    5/50 ‫الكتر‬ ‫با‬‫مكانيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫مقايسه‬‫ونيكي‬
  • 7.
    6/50 1-‫معرفي‬ 2-‫سازي‬ ‫مدل‬ 3-‫كنترل‬ ‫حلقه‬ ‫در‬‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬ ‫دريچه‬ ‫كنترل‬ ‫اصلی‬ ‫كار‬:‫رديابی‬(TRACKING) ‫يعنی‬:φِ‫م‬‫نر‬ ‫و‬ ‫هموار‬ ِ‫ع‬‫مرج‬ ‫سيگنال‬ ‫يك‬ ‫بايد‬𝜌 ‫كند‬ ‫دنبال‬ ‫خوبی‬ ‫به‬ ‫را‬ 𝐸𝐶𝑈 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑀𝑒𝑡ℎ𝑜𝑑𝑒 𝜌 𝐸𝐶𝑈 𝑢 φ𝐶ℎ𝑜𝑝𝑝𝑒𝑟
  • 8.
  • 9.
    8/50 1-‫معرفي‬ 2-‫سازي‬ ‫مدل‬ 3-‫كنترل‬ ‫تحقيق‬ ‫اين‬‫انجام‬ ‫از‬ ‫هدف‬ ‫ارائه‬‫يک‬‫محک‬ ‫غيرخطي‬ ‫سيستم‬ ‫دانشگاه‬ ‫برای‬‫زمينه‬ ‫در‬ ‫كشور‬ ‫های‬ ‫مدل‬‫در‬ ‫كنترل‬ ‫و‬ ‫شناسايي‬ ،‫سازی‬ ‫و‬ ‫مكانيک‬ ،‫برق‬ ‫مهندسي‬‫كنترل‬ ‫آزمايشگاهي‬ ‫نمونه‬ ‫ساخت‬
  • 10.
  • 11.
    10/50 ‫سيستم‬ ‫رفتار‬‫بررسي‬ 1-‫معرفي‬ 2-‫مدل‬ ‫سازي‬ 3-‫كنترل‬ ‫خروجي‬ 0 10 20 30 40 50 60 70 8 14 40 60 80 90 Time(s) AngularPosition(deg)
  • 12.
    11/50 ‫استاتيک‬ ‫منحني‬-‫آرميچر‬‫جريان‬ ‫ثبت‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫به‬‫بار‬ ‫گشتاور‬ -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 8 14 60 90 Load Torque(N.m) AngularPosition(deg) Measured Tunning1 2 3 4 5 6 7 8
  • 13.
    12/50 ‫استاتيک‬ ‫منحني‬-‫آرميچر‬‫جريان‬ ‫ثبت‬ ‫بار‬ ‫گشتاور‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫ويدئو‬
  • 14.
    13/50 ‫استاتيک‬ ‫منحني‬-‫آرميچر‬‫جريان‬ ‫ثبت‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫به‬‫بار‬ ‫گشتاور‬ -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 8 14 60 90 Load Torque(N.m) AngularPosition(deg) Measured Tunning ‫هيسترزيس‬ ‫مرده‬ ‫های‬ ‫ناحيه‬
  • 15.
    14/50 -0.8 -0.6 -0.4-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 8 14 60 90 Load Torque(N.m) AngularPosition(deg) Measured Tunning ‫ناحيه‬Limp Home ‫ناحيه‬ ‫پديدآمدن‬ ‫علت‬Limp Home
  • 16.
  • 17.
    16/50 ‫الكترونيكي‬ ‫گاز‬‫دريچه‬ ‫داخلي‬ ‫نماي‬
  • 18.
  • 19.
  • 20.
  • 21.
    20/50 ‫شناسايي‬ 1-‫عملي‬ ‫سيستم‬ ‫روی‬‫بر‬ ‫آزمايش‬ ‫انجام‬ ‫با‬ ‫پارامترها‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫به‬ 2-‫مدل‬ ‫برای‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫پارامترهای‬ ‫سنجي‬ ‫اعتبار‬ 3-‫شده‬ ‫استفاده‬ ‫های‬ ‫مدل‬ ‫اصالح‬ ‫و‬ ‫پارامترها‬ ‫مجدد‬ ‫تنظيم‬ 4-‫نهايي‬ ‫تاييديه‬
  • 22.
    21/50 ‫ش‬ ‫شناسايي‬‫پارامترهاي‬ ‫مقادير‬‫ده‬ ‫تنظيم‬ ‫از‬ ‫بعد‬‫تنظيم‬ ‫از‬ ‫قبل‬‫پارامتر‬ 1.571.544‫آرميچر‬ ‫مقاومتي‬ ‫اثر‬(‫اهم‬) 0.00140.0014‫آرميچر‬ ‫سلفي‬ ‫اثر‬(‫هانری‬) 22.5622.56‫دنده‬ ‫چرخ‬ ‫نسبت‬(‫واحد‬ ‫بدون‬) 0.01330.0112‫موتور‬ ‫گشتاور‬ ‫ثابت‬(‫نيوتن‬.‫متر‬/‫آمپر‬) 0.01650.0252‫ولتاژالقايي‬ ‫ثابت‬(‫ولت‬.‫ثانيه‬/‫راديان‬) 0.00120.0012‫اينرسي‬ ‫ممان‬(‫كيلوگرم‬.‫مترمربع‬) 0.220.157‫سكون‬ ‫اصطكاک‬ ‫گشتاور‬(‫نيوتن‬.‫متر‬) 0.04720.08‫كولومب‬ ‫اصطكاک‬ ‫گشتاور‬(‫نيوتن‬.‫متر‬) 0.00730.0073‫ويسكوز‬ ‫اصطكاک‬ ‫ثابت‬(‫نيوتن‬.‫متر‬.‫ثانيه‬/‫راديان‬) 12.897515‫استريبک‬ ‫سرعت‬(‫راديان‬/‫ثانيه‬) 0.270.233‫بازشدن‬ ‫در‬ ‫فنر‬ ‫اوليه‬ ‫گشتاور‬:‫ناحيه‬ ‫باالی‬Limp Home (‫نيوتن‬.‫متر‬) 0.43-0.2363-‫شدن‬ ‫بسته‬ ‫در‬ ‫فنر‬ ‫اوليه‬ ‫گشتاور‬:‫ناحيه‬ ‫پايين‬Limp Home (‫نيوتن‬.‫متر‬) 0.07490.0749‫ناحيه‬ ‫باالی‬ ‫فنر‬ ‫ثابت‬Limp Home 0.10.5634‫ناحيه‬ ‫پايين‬ ‫فنر‬ ‫ثابت‬Limp Home
  • 23.
    22/50 ‫كنترلي‬ ‫هاي‬‫خواسته‬ 1-‫معرفي‬ 2-‫سازي‬ ‫مدل‬ 3-‫كنترل‬ ‫مسئله‬‫سيستم‬ ‫كنترل‬ ‫در‬ ‫رديابي‬‫غير‬ ‫های‬‫خطي‬ 1-‫خطای‬‫موقعيت‬ ‫تنظيم‬(‫استاتيك‬ ‫شرايط‬ ‫در‬‫و‬ ‫ماندگار‬)‫كمتر‬‫از‬0.1‫درجه‬ 2-‫موقعيت‬ ‫ردگيری‬ ‫خطای‬(‫ديناميك‬ ‫شرايط‬ ‫در‬ ‫وگذرا‬)‫از‬ ‫كمتر‬7‫درجه‬ 3-‫از‬ ‫كمتر‬ ‫نشست‬ ‫زمان‬ ‫و‬ ‫فراجهش‬ ‫بدون‬ ‫پله‬ ‫پاسخ‬100‫ميلی‬ ‫ثانيه‬:‫ميرايی‬ ‫نسبت‬=0.9‫ناميرا‬ ‫نوسانات‬ ‫طبيعی‬ ‫فركانس‬ ‫و‬ ‫از‬ ‫بزرگتر‬72‫ثانيه‬ ‫بر‬ ‫راديان‬
  • 24.
    23/50 ‫كنترلي‬ ‫هاي‬‫خواسته‬ 1-‫معرفي‬ 2-‫سازي‬ ‫مدل‬ 3-‫كنترل‬ ‫مقاوم‬‫بودن‬‫به‬ ‫نسبت‬: ‫تغييرات‬‫پارامتری‬‫مدل‬(‫قطعيت‬ ‫عدم‬‫ساختاری‬)، ‫تغييرات‬‫محيطی‬(‫قطعيت‬ ‫عدم‬‫غيرساختاری‬)‫و‬ ‫ديناميك‬‫نشده‬ ‫مدل‬(‫چرخ‬ ‫لقی‬ ‫مانند‬-‫دنده‬)
  • 25.
    24/50 ‫كنترلي‬ ‫هاي‬‫خواسته‬ 1-‫معرفي‬ 2-‫سازي‬ ‫مدل‬ 3-‫كنترل‬ ‫سيگنال‬‫كم‬ ‫اعمالي‬ ‫كنترلي‬‫توان‬: ‫برای‬‫حد‬ ‫از‬ ‫بيش‬ ‫سايش‬ ‫از‬ ‫جلوگيری‬‫قطعات‬ ‫به‬ ‫نياز‬‫كنترل‬‫ناحيه‬ ‫تمام‬ ‫در‬‫دريچه‬ ‫های‬‫گاز‬ 1-‫ناحيه‬‫زير‬Limp Home‫زاويه‬ ‫كنترل‬ ‫برای‬ ‫آيدل‬(‫خودرو‬ ‫كاركردن‬ ‫درجا‬ ‫مثال‬ ‫برای‬) 2-‫ناحيه‬‫باالی‬Limp Home‫در‬‫حركت‬ ‫حالت‬‫خودرو‬
  • 26.
    25/50 ‫كنت‬ ‫هاي‬ ‫خواسته‬‫به‬ ‫رسيدن‬ ‫براي‬ ‫مرجع‬ ‫مدل‬‫رلي‬ 1-‫معرفي‬ 2-‫سازي‬ ‫مدل‬ 3-‫كنترل‬ 𝑅𝑒𝑓. Model = 5184 𝑆2 + 129.6 𝑆 + 5184 ‫غيرخطي‬ ‫كنترل‬ ‫در‬ ‫هدف‬ ‫تنها‬: ‫صفر‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫های‬ ‫ديناميک‬ ‫و‬ ‫خطا‬ ‫كردن‬ ‫ميل‬ ‫هدف‬ ‫اين‬ ‫به‬ ‫رسيدن‬ ‫با‬: ‫كنترلي‬ ‫های‬ ‫خواسته‬ ‫شدن‬ ‫برآورده‬
  • 27.
    26/50 ‫خور‬ ‫پيش‬ ‫كنترل‬‫روش‬ ‫كنترلي‬ ‫روش‬ ‫ترين‬ ‫ساده‬: ‫كنترل‬ ‫تحت‬ ‫سيستم‬ ‫از‬ ‫قبل‬ ،‫خور‬ ‫پيش‬ ‫مسير‬ ‫در‬ ‫معكوس‬ ‫سيستم‬ ‫دادن‬ ‫قرار‬ ‫ورودی‬‫مرجع‬‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫سيستم‬ ‫خروجي‬
  • 28.
    27/50 ‫شبكه‬ ‫آموزش‬RBF ‫روش‬ ‫مزيت‬:‫سادگي‬ ‫روش‬‫عيب‬:‫خروجي‬ ‫خطای‬ ‫نه‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫ورودی‬ ‫خطای‬ ‫كردن‬ ‫حداقل‬ ‫هدف‬
  • 29.
    28/50 ‫تحريک‬ ‫سيگنال‬ ‫انتخاب‬ ‫سيگنال‬‫های‬ ‫فركانس‬‫تحريک‬:‫سيستم‬ ‫مودهای‬ ‫تمام‬ ‫كردن‬ ‫تحريک‬ ‫حداقل‬2‫عمل‬ ‫در‬ ‫باند‬ ‫پهنای‬ ‫برابر‬4‫تا‬5‫باند‬ ‫پهنای‬ ‫برابر‬ ‫تمامي‬ ‫دامنه‬ ‫تحريک‬‫پوشش‬ ‫تحت‬ ‫كاری‬ ‫ناحيه‬ 0 20 40 60 80 100 120 130 -10 -5 0 5 10 Time(s) ArmatureVoltage(v)
  • 30.
    29/50 ‫تحريک‬ ‫سيگنال‬ ‫خروجي‬ 020 40 60 80 100 120 130 8 20 30 40 50 60 70 80 90 Time(s) AngularPosition(deg.)
  • 31.
  • 32.
    31/50 ‫شبكه‬ ‫آموزش‬RBF 25 5070 -4 -2 0 2 4 Time(s) ArmatureVoltage(v) Input RBF
  • 33.
    32/50 ‫شبكه‬ ‫اعتبارسنجي‬RBF 0 510 15 20 -5 0 5 Time(s) ArmatureVoltage(v) Input RBF 0 5 10 15 20 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 Time(s) ArmatureVoltage(v) Input RBF
  • 34.
    33/50 ‫خور‬ ‫پس‬ ‫كنترل‬‫روش‬ ‫به‬ ‫نياز‬ ‫آموزش‬‫شبكه‬‫عصبي‬‫خارج‬ ‫صورت‬ ‫به‬‫خط‬ ‫به‬ِ‫ت‬‫تغييرا‬ ‫دليل‬‫ديناميک‬‫مدل‬ ‫های‬‫و‬ ‫نشده‬‫عدم‬‫قطعيت‬‫های‬‫پارامتری‬ ‫نياز‬‫روش‬ ‫به‬‫برخط‬ ‫كنترلي‬‫خطاهای‬ ‫بردن‬ ‫بين‬ ‫از‬ ‫برای‬‫از‬ ‫ناشي‬‫ذكر‬ ‫موارد‬‫شده‬
  • 35.
    34/50 ‫خور‬ ‫پس‬ ‫كنترل‬‫روش‬:‫ولتاژ‬ ‫بر‬ ‫مبتني‬ 𝑱 𝒆𝒒 𝜽 𝑳 𝒕 + 𝑩 𝒆𝒒 𝜽 𝑳 𝒕 + 𝑻 𝒔 + 𝑻 𝒇 + 𝐃(𝛗) = 𝒌 𝒎 𝒊 𝒂(𝐭) 𝑽 𝒂 = 𝑹 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 + 𝑳 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 + 𝒌 𝒃 𝜽 𝒎 𝒕 ‫جريان‬:‫مكانيكي‬ ‫های‬ ‫ديناميک‬ ‫تمام‬ ‫نماينده‬ ‫شود‬ ‫كنترل‬ ‫است‬ ‫قرار‬ ‫كه‬ ‫سيستم‬ ‫خروجي‬ ‫جريان‬:‫مكانيكي‬ ‫های‬ ‫ديناميک‬ ‫نماينده‬ ‫كنترلي‬ ‫ولتاژ‬
  • 36.
    35/50 ‫كنترل‬ ‫قانون‬ 𝑼= 𝑽 𝒂 = 𝑹 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 + 𝑳 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 + 𝒌 𝒃 𝜽 𝒎 𝒕 + 𝒌 𝒑( 𝜽 𝒅 − 𝜽 𝒎) 𝒌 𝒃 𝜽 𝒅 𝒕 − 𝜽 𝒎 𝒕 + 𝒌 𝒑(𝜽 𝒅−𝜽 𝒎)]= 𝒌 𝒃 𝒆 𝒕 + 𝒌 𝒑 𝒆] ‫بسته‬ ‫حلقه‬ ‫هدف‬:𝒌 𝒃 𝒆 𝒕 + 𝒌 𝒑 𝒆 = 𝟎
  • 37.
    36/50 ‫پايداری‬ ‫آناليز‬ ‫اوليه‬ ‫های‬‫فرض‬: 𝑽 𝒂 𝒕 = 𝐔 𝐟𝐨𝐫 𝑼 < 𝒖 𝒎𝒂𝒙 𝑽 𝒂 𝒕 = 𝒖 𝒎𝒂𝒙 𝒔𝒈𝐧 𝑼 𝐟𝐨𝐫 𝑼 > 𝒖 𝒎𝒂𝒙 ‫هموار‬‫مسيرهای‬ ‫بودن‬ِ ‫مطلوب‬ ‫ردگيری‬𝜽 𝒅:‫داشتن‬ ‫وجود‬ ‫و‬ ‫محدود‬𝜽 𝒅 ‫مرتبه‬ ‫تا‬ ‫مشتقاتش‬ ‫و‬‫موردنياز‬ 𝛗(𝐭) ≤ 𝝋 𝒎𝒂𝒙 ‫خارجي‬ ‫اغتشاش‬ ‫سيگنال‬ ‫بودن‬ ‫محدود‬
  • 38.
    37/50 ‫پايداری‬ ‫آناليز‬ ‫سيستم‬ ‫انرژی‬‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫اوليه‬ ‫های‬ ‫فرض‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬: 𝟎 𝒕 𝑽 − 𝝋 𝒕 𝒊 𝒂 𝒕 𝒅𝒕 = 𝟎 𝒕 𝑹 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 𝟐 𝒅𝒕 + 𝟎 𝒕 𝑳 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 𝒊 𝒂(𝒕)𝒅𝒕 + 𝟎 𝒕 𝒌 𝒃 𝜽 𝒎 𝒕 𝒊 𝒂 𝒕 𝒅𝒕 +‫هست‬ ‫يک‬ ‫از‬ ‫كمتر‬ ‫هميشه‬ ‫بازده‬ ‫اينكه‬: 𝜽 𝒎 𝒕 ≤ 𝒖 𝒎𝒂𝒙 + 𝝋 𝒎𝒂𝒙 𝒌 𝒃 ≜ 𝜽 𝒎,𝒎𝒂𝒙
  • 39.
    38/50 ‫پايداری‬ ‫آناليز‬-‫شده‬ ‫حذف‬‫داخلي‬ ‫های‬ ‫ديناميک‬ ‫بررسي‬ 𝑹 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 + 𝑳 𝒂 𝒊 𝒂 𝐭 = 𝒛 ‫شده‬ ‫حذف‬ ‫ديناميک‬: 𝑽 𝒂 = 𝑹 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 + 𝑳 𝒂 𝒊 𝒂 𝒕 + 𝒌 𝒃 𝜽 𝒎 𝒕 + 𝝋(𝒕 ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫كه‬: 𝒛 = 𝑽 − 𝒌 𝒃 𝜽 𝒎 𝒕 − 𝝋(𝒕 ‫داشت‬ ‫خواهيم‬: 𝑽 ‫و‬ 𝜽 𝒎 𝒕 ‫و‬ 𝝋(𝒕) ‫محدود‬ ‫متغيرهای‬: ‫هستند‬ ‫محدود‬ ‫پس‬:𝒊 𝒂, 𝒊 𝒂,Z
  • 40.
    39/50 ‫عملكرد‬ ‫ارزيابي‬ 𝑼 ≥𝒖 𝒎𝒂𝒙 ‫اگر‬‫مثبت‬ ‫تابع‬‫معي‬‫ن‬: ‫ناحيه‬ ‫برای‬: 𝑽 = 𝟎. 𝟓 𝒌 𝒃 𝑬 𝟐 𝑽 < 𝟎 𝑼 ≥ 𝒖 𝒎𝒂𝒙 𝑼 < 𝒖 𝒎𝒂𝒙 ‫تمامي‬‫متغيرها‬‫محدود‬ 𝑬 ‫كاهش‬‫مقدار‬
  • 41.
    40/50 ‫اصالحات‬‫روش‬ 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒 𝐵𝑎𝑠𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙 𝑒 𝑢 + + 𝑅𝐵𝐹 𝐴𝑝𝑝𝑟𝑜𝑥𝑖𝑚𝑎𝑡𝑜𝑟 −𝜃 𝜃 𝑑 𝑢 𝑅𝐵𝐹 𝑢 𝑉𝐵𝜃 𝑑 𝑢 𝜃 𝑑 𝜃 𝒖 𝑽𝑩= 𝑹𝒊 𝒂 + 𝒌 𝒃 𝜽 + 𝜽 𝒅 − 𝜽 +𝒌 𝒑 ( 𝜽 𝒅 − 𝜽 ) 𝒖 = 𝑹 𝒊 𝒂 + 𝒌 𝒃 𝜽 + 𝝋(𝒕) 𝒖 = 𝑳 𝒊 𝒂 + 𝑹 − 𝑹 𝒊 𝒂 + 𝒌 𝒃 − 𝒌 𝒃 𝜽 + 𝝋(𝒕) 𝒌 𝒃( 𝒆 +𝒌 𝒑e) ‫خارجي‬ ‫اغتشاش‬ ‫قطعيت‬ ‫عدم‬ ‫نشده‬ ‫مدل‬ ‫ديناميک‬
  • 42.
    41/50 ‫روش‬ ‫اصالحات‬ 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒 𝐵𝑎𝑠𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙 𝑒 𝑢 + + 𝑅𝐵𝐹𝐴𝑝𝑝𝑟𝑜𝑥𝑖𝑚𝑎𝑡𝑜𝑟 − 𝜃 𝜃 𝑑 𝑢 𝑅𝐵𝐹 𝑢 𝑉𝐵𝜃 𝑑 𝑢 𝜃 𝑑 𝜃 𝑢 = 𝑢 𝑉𝐵 + 𝑢 𝑅𝐵𝐹 𝒖 = 𝜼(𝒕)+ 𝒌 𝒃( 𝒆 +𝒌 𝒑e) 𝜼(𝒕) - 𝒖 𝑹𝑩𝑭 = 𝒌 𝒃( 𝒆 +𝒌 𝒑e) ‫اگر‬ ‫پس‬𝒖 𝑹𝑩𝑭‫خوبی‬ ‫دقت‬ ‫با‬ ‫بتواند‬𝜼(𝒕)‫داريم‬ ‫بزند‬ ‫تقريب‬ ‫را‬: 𝒌 𝒃( 𝒆 +𝒌 𝒑e) 0
  • 43.
    42/50 ‫پايداری‬ 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒 𝐵𝑎𝑠𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙 𝑒 𝑢 + + 𝑅𝐵𝐹 𝐴𝑝𝑝𝑟𝑜𝑥𝑖𝑚𝑎𝑡𝑜𝑟 −𝜃 𝜃 𝑑 𝑢 𝑅𝐵𝐹 𝑢 𝑉𝐵𝜃 𝑑 𝑢 𝜃 𝑑 𝜃 𝑢 = 𝑢 𝑉𝐵 + 𝑢 𝑅𝐵𝐹 ‫مح‬ ‫گذشته‬ ‫توضيحات‬ ‫براساس‬ ‫داخلي‬ ‫حلقه‬ ‫متغيرهای‬‫دود‬ ‫شبكه‬ ‫اگر‬ ‫حال‬RBF‫خطای‬ ‫با‬𝜺‫باقيمانده‬ ‫های‬ ‫قطعيت‬ ‫عدم‬ ‫بيرو‬ ‫حلقه‬ ‫لياپانوف‬ ‫تابع‬ ‫تعريف‬ ‫با‬ ،‫بزند‬ ‫تقريب‬ ‫را‬‫پايدار‬ ‫ني‬ ‫شد‬ ‫خواهد‬.
  • 44.
    43/50 ‫اغتشاش‬:‫آئروديناميک‬ ‫گشتاور‬ 0 24 6 8 10 -5 0 5 Time (s) AngularPosition(deg) ‫به‬‫حداكثر‬ ‫دامنه‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫تصادفي‬ ‫صورت‬4‫و‬ ،‫درجه‬ ‫فركانس‬1‫هرتز‬
  • 45.
    44/50 ‫پله‬ ‫ردگيری‬‫كاهشي‬‫و‬ ‫افزايشي‬ ‫های‬ 0 20 40 60 80 0 8 20 40 60 80 90 Time(s) AngularPosition(deg.) Refrence PID My Method
  • 46.
    45/50 ‫پله‬ ‫ردگيری‬‫كاهشي‬‫و‬ ‫افزايشي‬ ‫های‬ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 -10 -5 0 5 10 Time(s) ControlEffort(v) PID My Method
  • 47.
    46/50 ‫پله‬ ‫ردگيری‬-‫شيب‬ 05 10 15 20 25 30 35 40 0 20 40 60 80 Time(s) AngularPosition(deg.) Refrence PID My Method
  • 48.
    47/50 ‫پله‬ ‫ردگيری‬-‫شيب‬ 010 20 30 40 -10 -5 0 5 10 Time(s) ControlEffrot(v) PID My Method
  • 49.
    48/50 ‫پله‬ ‫تركيبي‬ ‫سيگنال‬‫ردگيری‬ 0 5 10 15 20 8 14 20 40 60 80 Time(s) AngularPosition(deg.) Refrence PID My Method
  • 50.
    49/50 ‫پله‬ ‫تركيبي‬ ‫سيگنال‬‫ردگيری‬ 0 5 10 15 20 -10 -5 0 5 10 Time(s) ControlEffort(v)
  • 51.
    50/50 ‫پيشنهادات‬ 1-‫يادگيری‬ ‫برای‬ ‫عصبي‬‫شبكه‬ ‫تخصصي‬ ‫آموزش‬ ‫كنترل‬ ‫از‬ ‫استفاده‬F‫و‬G ‫فيدبک‬ ‫در‬‫خطي‬ ‫سازی‬ 2-‫الگوريتم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬LoLiMoT‫جای‬ ‫به‬RBFN‫در‬ ‫شتده‬ ‫استتفاده‬ ‫معكوس‬ ‫مدل‬ ‫بخش‬
  • 52.
    ‫ش‬ ‫توجه‬ ‫از‬‫تشكر‬ ‫با‬‫ما‬