کنترل بهینه سیستم های تکه ای شبه خطی مقید برای خودرو بر روی شیب با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات
محورهای موضوعی : یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکی
احمد کیاکجوری
1
(دانشکده مهندسی برق، واحد اسلامشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اسلامشهر، ایران)
جواد مشایخی فرد
2
(دانشکده مهندسی برق ، واحد سبزوار، دانشگاه آزاد اسلامی، سبزوار، ایران)
کلید واژه: سیستم تکه ای شبه خطی, کنترل بهینه مقید, بهینه سازی ازدحام ذرات, کاهش پیچیدگی قانون کنترل.,
چکیده مقاله :
علی‌رغم برتری¬های مبتنی بر مدل کنترل پیش‌بین مانند قابلیت اطمینان، بزرگ‌ترین مانع رشد تصاعدی تعداد مکان‌های چندوجهی، با بزرگتر شدن افق پیش بینی رخ می‌دهد. این امر باعث افزایش پیچیدگی محاسباتی قانون کنترل می‌شود. در این مقاله، حل مسئله كنترل بهينه سيستم هاي تكه¬اي شبه خطی مقيد بر اساس روش كنترل پيش بين و كنترل افق پيشرو در نظر گرفته شده است. برای کاهش پیچیدگی از الگوریتم بهینه¬سازی ازدحام ذرات استفاده گردیده است. به بیان دیگر، در این پژوهش دو هدف دنبال می¬شود، نخست اینکه مسئله كنترل بهينه سيستم تكه¬اي شبه خطی مقيد فرموله و حل صريح مسئله با روش کنترل پیش‌بین و بكارگيري برنامه¬ريزي چند پارامتري به صورت قانون كنترل روي نواحي چندوجهي، بيان و سپس مشكلات مربوط به پيچيدگي حل و رشد نمايي آن به علت افزايش افق پيش‌بين ارائه می¬شود. سپس با تعريف تابع هدف جديد بر اساس كاهش چندوجهي‌هاي قانون كنترل، با تلفيق الگوريتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات و حل صريح بدست آمده روش کنترل پیش‌بین و تنظيم پارامترهاي سيستم تكه¬¬اي شبه خطی مقيد به‌كاهش پيچيدگي¬¬¬هاي سيستم اقدام شده است، به طوري¬كه تعداد چندوجهي‌هاي حاصل به حداقل برسد. برای نشان دادن کارآیی روش، مدلسازی یک خودرو در حال بالا رفتن از یک تپه شیب¬دار و حفظ تعادل خود درنظر گرفته شده است. تعداد قانون کنترل چندوجهی از 129 به 25 کاهش یافته است.
In spite of all the Demonstrate Prescient Control (MPC) based arrangement preferences such as ensuring soundness, the most impediment such as an exponential development of the number of the polyhedral locale by expanding the expectation skyline exists. This causes an increase in the computation complexity of control law. In this paper, we consider the arrangement to ideal control issues for constrained piecewise affine systems based on demonstrating predictive control. After that, we utilize particle swarm optimization calculation to complexity diminishment of arrangement and alter the framework execution. In truth the point of the paper is twofold. To begin with, we consider the hypothetical comes about on the structure of the control law. At the minute, we portray how the complexity of deciding control law can be capable of decreased and moving forward system execution at the same time by utilizing particle swarm optimization. The considered calculation is associated with a Car on a constrained piecewise affine hill and the result is shown to the advantage of our analysis. The objective of the car is to climb to the top of a steep slope and then preserve its position at the top (the beginning), without falling from the piecewise affine environment. The number of control law polyhedrals diminishes from 129 to 25.