• فهرست مقالات Predictive control

      • دسترسی آزاد مقاله

        1 - Optimal Routing of Rocket Motion using Genetic Algorithm and Particle Swarm Optimization
        Reza Tarighi M.H. Kazemi mohammad hosein khalesi
        In this paper, a new approach to the use of genetic algorithms and the predictive control method, for goal tracking is presented. A hypothetical rocket is modelled for the analyses. Rocket guidance algorithm is developed to achieve a desired mission goal according to so چکیده کامل
        In this paper, a new approach to the use of genetic algorithms and the predictive control method, for goal tracking is presented. A hypothetical rocket is modelled for the analyses. Rocket guidance algorithm is developed to achieve a desired mission goal according to some performance criteria and the imposed constraints. Given that goals can be fixed or moving, we have focused and expanded on this issue in this study and also the dynamic modelling of flying objects with six-degrees-of-freedom (DOF) is used to make the design more similar to the actual model. The predictive control method is used to predict the next step of rocket and aim movement. At each step of the problem, the rocket distance to the aim is obtained, and a trajectory is predicted to move the rocket towards the purpose. The objective function of this problem, in addition to the distance from the rocket position to the target, are also parameters of the dynamic model of the rocket. Therefore, these parameters are optimized at each step of the problem solving. Ultimately, the rocket strikes the intended aim by following this optimal path. Finally, for the validation of the model, numerical results are obtained for both Genetic Algorithms (GA) and Particle Swarm Optimization (PSO). Simulation results demonstrate the effectiveness and feasibility of the proposed optimization technique. پرونده مقاله
      • دسترسی آزاد مقاله

        2 - Analytical Adjustment of Predictive Stabilizer Parameters in Interconnected Industrial Systems: Three Reservoir System
        Saeed Nikbakht Saeed Barghandan
        Regarding the daily increasing development of process and chemical industries and the requirement to improve energy consumption and increasing the output, advanced process control strategies are utilized effectively. Model predictive control as a successful developed pr چکیده کامل
        Regarding the daily increasing development of process and chemical industries and the requirement to improve energy consumption and increasing the output, advanced process control strategies are utilized effectively. Model predictive control as a successful developed process control has been proposed to deal with problems having constraints and multivariable systems. The successful administration of this strategy requires proper adjustment of its’ parameters. In this research, three reservoir system has been modeled as a laboratory plant and predictive control algorithm for first order system with delay has been designed in the form of an unlimited case. The delayed first order model has been achieved though the implementation of a white noise signal into the plant to recognize the system. Then parameters were adjusted using an analytic method. Results of simulations showed that model predictive control has represented an optimal performance through proper adjustment of the parameters. پرونده مقاله
      • دسترسی آزاد مقاله

        3 - عملیاتی‌سازی راهبردهای سازمانی با رویکرد کنترل پیش‌نگر ریسک‌های اجرا
        صبا هدایتی فر داود فیض حسن امیری
        سطوح بالای عملکرد سازمان فقط با وجود اقدامات و سیاست‌هایی که خوب به تصویر درآمده‌اند، محقق نخواهد شد، آنچه موجب تمایز می‌شود، چگونگی اجرای این اقدامات و سیاست‌ها است. هدف این پژوهش شناسایی ریسک‌های موجود در زمینهء عملیاتی سازی راهبردهای سازمانی و ارائه الگویی برای آنها چکیده کامل
        سطوح بالای عملکرد سازمان فقط با وجود اقدامات و سیاست‌هایی که خوب به تصویر درآمده‌اند، محقق نخواهد شد، آنچه موجب تمایز می‌شود، چگونگی اجرای این اقدامات و سیاست‌ها است. هدف این پژوهش شناسایی ریسک‌های موجود در زمینهء عملیاتی سازی راهبردهای سازمانی و ارائه الگویی برای آنها به‌صورت پیش نگر و قبل از شروع مراحل اجرای راهبردهای تدوین‌شده است. بدین منظور پس از تعیین ریسک‌های احتمالی موجود در زمینهء عملیاتی سازی راهبردها و شناسایی عوامل ایجادکننده آنها با استفاده از مصاحبه با خبرگان این حوزه و تحلیل تفسیری نتایج، به روش مدل‌سازی سیستمی نرم[1]، اقدام به تبیین فعالیت‌های مؤثر بر کنترل ریسک‌های احتمالی و اجرای موفق راهبردهای سازمانی گردید و برای مدیریت مؤثر مراحل عملیاتی سازی راهبردها، عوامل مشترک در فعالیت‌ها به روش تحلیل عاملی اکتشافی[2] دسته‌بندی و در سه دسته قرار گرفتند. برابر نتایج حاصل، فعالیت‌های مؤثر بر کنترل ریسک‌های اجرا و عملیاتی سازی راهبردهای سازمانی، تحت عنوان امکان‌سنجی اجرای راهبردها، بررسی تناسب و همسویی و اجرای راهبردها، از یکدیگر تفکیک گردیده و الگوی سه مرحله‌ای عملیاتی سازی راهبردهای سازمانی، با قابلیت تشخیص نارسایی‌های احتمالی مراحل تدوین و اجرای راهبردها را تبیین نمودند.[1] - Soft System Modeling[2] - Explorer Factor Analyze پرونده مقاله
      • دسترسی آزاد مقاله

        4 - کنترل شرایط محیطی داخل ساختمان بر مبنای مدل و استفاده از روش کنترل پیش‌بین
        امیررضا علی زاده سید محمد کارگر
        در این مقاله یک روش کنترلی با رویکرد کنترل پیش بین مبتنی بر مدل به منظور تنظیم دمای داخل ساختمان ارائه می گردد. در سال های اخیر بیشترین میزان مصرف انرژی در ساختمان ها، مربوط به سیستم های گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع بوده است. از همین رو کنترل سیستم های گرمایش، سرمایش و چکیده کامل
        در این مقاله یک روش کنترلی با رویکرد کنترل پیش بین مبتنی بر مدل به منظور تنظیم دمای داخل ساختمان ارائه می گردد. در سال های اخیر بیشترین میزان مصرف انرژی در ساختمان ها، مربوط به سیستم های گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع بوده است. از همین رو کنترل سیستم های گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع در ساختمان ها در راستای کاهش مصرف انرژی مورد توجه قرار گرفته است. در ابتدا یک مدل ساختمانی در نرم افزار انرژی پلاس طراحی و سپس تمام داده های ورودی و خروجی، جهت شناسایی از این نرم افزار استخراج می شوند. در ادامه شناسایی سیستم به روش مدل فضای حالت انجام می گیرد. سپس کنترل کننده با رویکرد پیش بین جهت کنترل دمای داخلی ساختمان طراحی می گردد. نوآوری این مقاله در دو زمینه قابل بیان است، اول اینکه برخلاف اکثر پژوهش های صورت گرفته، داده های استفاده شده در قسمت شناسایی سیستم با فرض ایزوله نبودن اتاق ها و وجود ارتباط دمایی بین اتاق ها انجام شده است که باعث تولید مدلی دقیق تر از سیستم می گردد. دوماً در این پژوهش اثر دمای خارجی محیط به عنوان اغتشاش در نظر گرفته شده است و تأثیر آن در طراحی کنترل کننده مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان،نتایج به دست آمده از شبیه سازی در افق یک ساعته، عملکرد خوب کنترل کننده ی پیش بین مبتنی بر مدل نسبت به روش کنترل بهینه به همراه کاهش مصرف انرژی در کنار حفظ شرایط مطلوب دمایی برای ساکنین در یک 24 ساعت را نشان می دهد. پرونده مقاله
      • دسترسی آزاد مقاله

        5 - کنترل ترکیبی مستقیم گشتاور موتورهای القایی با رویکرد افزایش عمر مفید باتری در وسائل نقلیه الکتریکی
        حمیدرضا اسکندری محمدرضا مرادیان
        استفاده گسترده از موتور‌های القایی به عنوان نیرو‌ محرکه خودروهای الکتریکی، نیاز به بهبود سیستم کنترلی این موتورها در جهت بهبود راندمان را بیش از پیش مطرح نموده است. این امر می‌تواند موجب افزایش مسافت طی شده‌ی خودرو ‌الکتریکی در هر بار شارژ و در نهایت افزایش طول عمر باتر چکیده کامل
        استفاده گسترده از موتور‌های القایی به عنوان نیرو‌ محرکه خودروهای الکتریکی، نیاز به بهبود سیستم کنترلی این موتورها در جهت بهبود راندمان را بیش از پیش مطرح نموده است. این امر می‌تواند موجب افزایش مسافت طی شده‌ی خودرو ‌الکتریکی در هر بار شارژ و در نهایت افزایش طول عمر باتری گردد.‌‌‌‌‌‌‌ در راستای این کار، یک روش کنترل مستقیم گشتاور مبتنی بر کنترل پیش‌بین و همچنین یک روش کنترل مستقیم گشتاور بهینه بررسی و مقایسه شده‌ است. در روش کنترل پیش‌بین مستقیم گشتاور، بردار ولتاژ مرجع بر اساس کنترل پیش‌بین به گونه‌ای تعیین می‌شود که مقادیر گشتاور و شار در سریع‌ترین زمان ممکن برابر مقادیر مرجع شوند. روش کنترل مستقیم گشتاور بهینه نیز مبتنی بر محاسبه شار مرجع بهینه استاتور براساس گشتاور بار می‌باشد. برای مقایسه و ارزیابی عملکرد کنترل‌کننده‌ها، روش‌های پیشنهادی به همراه روش کنترل مستقیم گشتاور متداول بر روی یک موتور القایی در نرم افزار متلب شبیه‌سازی شده ‌است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که روش کنترل مستقیم گشتاور بهینه در حالت بی‌باری و روش کنترل پیش‌بین مستقیم گشتاور در زمان اعمال بار به موتور دارای بالاترین راندمان، کمترین دامنه جریان و ریپل گشتاور می‌باشد. از این رو در این مقاله روش کنترل ترکیبی مستقیم گشتاور ارائه می‌گردد. روش مورد نظر در حالت بی‌باری از کنترل مستقیم گشتاور بهینه و در زمان اعمال بار از کنترل پیش‌بین مستقیم گشتاور استفاده می‌کند. این روش دارای بهترین عملکرد جهت افزایش طول عمر مفید باتری در وسائل نقلیه الکتریکی می‌باشد. پرونده مقاله
      • دسترسی آزاد مقاله

        6 - طراحی سیستم تحمل‌پذیر عیب با استفاده از روش کنترل پیش‌بین و شناسایی عیب مبتنی بر مدل برای یک راکتور شیمیایی
        مهرداد رییسی سید محمد کارگر
        با توجه به امکان وقوع عیب در عملگرهای هر سیستم صنعتی، نیاز به شناسایی و استفاده از یک ساختار کنترلی کمکی در راستای جبران عیب و حفظ سطح پایداری سیستم، استفاده از ساختار کنترلی تحمل پذیر عیب در صنعت یک مسئله ی ضروری به نظر می رسد. در این مقاله مدل رأکتور همزن شیمیایی مورد چکیده کامل
        با توجه به امکان وقوع عیب در عملگرهای هر سیستم صنعتی، نیاز به شناسایی و استفاده از یک ساختار کنترلی کمکی در راستای جبران عیب و حفظ سطح پایداری سیستم، استفاده از ساختار کنترلی تحمل پذیر عیب در صنعت یک مسئله ی ضروری به نظر می رسد. در این مقاله مدل رأکتور همزن شیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفته که دارای مدل غیرخطی با خروجی های دما و ورودی گرمایش تانک های به هم پیوسته است. به منظور تخمین دینامیک های خروجی مدل از فیلتر کالمن خنثی استفاده می شود که به نسبت سایر تخمین گرها سرعت همگرایی مناسب و دقت بالاتری دارد. به منظور طراحی کنترل کننده از رویکرد کنترل پیش بین غیرخطی استفاده شده که در لحظاتی که عیب در سیستم وجود ندارد، میزان گرمایش مناسب برای دست یابی به دماهای مطلوب برای هر تانک را به سیستم اعمال می کند و نهایتا منجر به پایداری سیستم می گردد. در طرح پیشنهادی به منظور جبران عیب، از ر‌ؤیتگر مدلغزشی به منظور شناسایی عیب استفاده شده است. زمانی که عیب تشخیص داده شد، از یک کنترل کننده تناسبی-انتگرال گیر و مشتق گیر فازی به منظور کنترل خروجی با وجود عیب در سیستم استفاده می شود. شبیه سازی روش پیشنهادی در نرم افزار متلب و در حالت های کاری مختلف انجام شد. نتایج شبیه سازی نشان دهنده عملکرد مطلوب روش پیشنهادی در جهت جبران عیب است. پرونده مقاله
      • دسترسی آزاد مقاله

        7 - کنترل پیش‌بین موتور سنکرون رلوکتانسی به‌همراه مشاهده‌گر سرعت لغزشی مرتبه دوم فازی
        سارا صابریان بروجنی
        در‌ این مقاله، کنترل پیش بین گشتاور‌ و شار استاتور موتور سنکرون رلوکتانسی با وجود تلفات آهن به همراه مشاهده‌گر سرعت لغزشی مرتبه دوم فازی ارائه شده است. کنترل‌کننده پیش بین از داده های دامنه و موقعیت شار استاتور به منظور تعیین بردارهای ولتاژ استفاده می‌کند. به دلیل کاهش چکیده کامل
        در‌ این مقاله، کنترل پیش بین گشتاور‌ و شار استاتور موتور سنکرون رلوکتانسی با وجود تلفات آهن به همراه مشاهده‌گر سرعت لغزشی مرتبه دوم فازی ارائه شده است. کنترل‌کننده پیش بین از داده های دامنه و موقعیت شار استاتور به منظور تعیین بردارهای ولتاژ استفاده می‌کند. به دلیل کاهش نویز اندازه‌گیری، افزایش قابلیت اعتماد و کاهش هزینه‌ها سنسور سرعت حذف شده است و سرعت موتور با استفاده از یک مشاهده‌گر لغزشی مرتبه دوم تخمین زده می‌شود. مشاهده‌گر لغزشی به علت مقاوم بودن نسبت به نامعینی‌های موجود در پارامترهای سیستم، پاسخ دینامیکی سریع و کاهش شوریدگی از عملکرد بسیار خوبی برخوردار است و برای تنظیم دقیق‌تر پارامترهای مشاهده‌گر، از منطق فازی استفاده شده است. نتایج، حاکی از عملکرد مناسب این روش می‌باشد. پرونده مقاله
      • دسترسی آزاد مقاله

        8 - Supplying Three Phase, Four Wire, Unbalanced and Non-Linear, Asymmetric Ohmic-Inductive Load by NPC Inverter Based on Method Predictive Control
        Alireza Poolad Mahdi Shahparasti Majid Hosseinpour
        In this paper, unbalanced, nonlinear and asymmetric ohmic-inductive three-phase load are supplied by the NPC inverter based on the model named Model Predictive Control (MPC). The MPC is designed for the compensator. The basic principles of MPC as well as MPC model are d چکیده کامل
        In this paper, unbalanced, nonlinear and asymmetric ohmic-inductive three-phase load are supplied by the NPC inverter based on the model named Model Predictive Control (MPC). The MPC is designed for the compensator. The basic principles of MPC as well as MPC model are described in this paper. The design of the proposed controller along with the MPC control steps for controlling the power converter and modeling the power converter are provided to determine all possible switching conditions. Also, the cost function that describes the optimal behavior of the system is formulated. Further, discrete models are defined when future behavior predicts controlled variables. Then the switching modes of the NPC inverter are presented and the control scheme is described based on the control schema for the MPCs with the purpose of power converters and drives, variables prediction and cost function definition. The system performance is evaluated based on the proposed method in various loads including symmetric load and symmetric reference flow, unbalanced load, and symmetric phase voltage. The simulation results indicate the optimal performance of the proposed method in supplying three-phase load demand with optimal quality so that the current distortion is low and the inverter output voltage is also multi-level. In addition, considering asymmetric ohmic-inductive loadand step variation in load, the harmonic distortion of the flow is 0.5% in a phase and the output voltage of inverter is also extracted multilevel. The best advantage of the proposed approach compared to SVM methods is controlling without the use of 3D SpaceVector. This makes it easier to compute and implement easier than the 3D-SVM. پرونده مقاله
      • دسترسی آزاد مقاله

        9 - An Optimal Distributed Low Frequency Control Framework for Network-based Interconnected Power Systems Featuring Communication Network Delay
        Alireza Nazmadini Alimorad Khajehzadeh Mehdi Jafari Shahbazzadeh
        Nowadays, the use of networked control system (NCS) technologies in modern power systems is on the rise owing to the expansion of electric energy distribution systems and the advent and development of new communication-based technologies. However, the modern network-bas چکیده کامل
        Nowadays, the use of networked control system (NCS) technologies in modern power systems is on the rise owing to the expansion of electric energy distribution systems and the advent and development of new communication-based technologies. However, the modern network-based energy systems are constructed from some coupled subsystems interconnected via their states and share their information through the communication networks featuring inherent time delays. In this article, an efficacious multi-agent-based cooperative distributed economic model predictive control is developed to damp the frequency fluctuations and reduce the cost of consumed electricity in networked-based smart energy systems by considering communication network inherent delays. In this regard, a buffer-based moving horizon strategy with an estimator is suggested to estimate the own states of every sub-system and the coupled states, i.e., those that their information exchange among sub-systems and their values are not accessible due to communication time delays. Moreover, the boundedness of the estimation error and the stability of the closed-loop system are established by this method. The usability and proficiency of the suggested scheme are proved by applying the developed approach for an interconnected power grid. پرونده مقاله
      • دسترسی آزاد مقاله

        10 - Intelligent Model Based Predicative Controller for DC-DC Converter in Photovoltaic Systems
        Hadi Saghafi Amin Rasoulian Mohammadali Abbasian Majid Delshad
        The DC-DC converters are one of the most widely used power electronics infrastructure in the modern systems including renewable generations. With development of DC-DC converters, the control system of the DC-DC converters role is becoming more and more. To this end, mod چکیده کامل
        The DC-DC converters are one of the most widely used power electronics infrastructure in the modern systems including renewable generations. With development of DC-DC converters, the control system of the DC-DC converters role is becoming more and more. To this end, model predictive control (MPC) is known as one of the potential solutions. Although MPC is an easily implemented control system, it needs a high computational complexity due to the dependency on solving an iterative optimization problem. To overcome this problem, this study develops an artificial intelligence-based on one-dimensional convolutional neural network (1D-CNN) based MPCs. While 1D-CNN benefits from the inherent strong feature extraction/selection capability and lower computational complexity than other deep methods, it still cannot properly track the dynamic changes due to fixed weights during the training process. Thus, this paper integrates the dynamic weighting training process and proposed dynamic weighing 1D-CNN for the implementation of intelligent MPC for the DC-DC converters. The numerical results show an efficient performance of the proposed system and also verifies the superiority of the proposed method in comparison with the conventional MPC and several state-of-the arts shallow and deep-based MPC for the DC-DC converters in terms of the total harmonic distortion (THD). پرونده مقاله
      • دسترسی آزاد مقاله

        11 - Load Sharing Control of Parallel Inverters with Uncertainty in the Output Filter Impedances for Islanding Operation of AC Micro-Grid
        Pourya Sarvghadi Mohammad Monfared
        Parallel connection of inverter modules is a solution to increase reliability, efficiency and redundancy of inverters in Micro-Grid system. Proper load sharing among parallel inverters is a key point. The circulating current among the inverters can greatly reduce the ef چکیده کامل
        Parallel connection of inverter modules is a solution to increase reliability, efficiency and redundancy of inverters in Micro-Grid system. Proper load sharing among parallel inverters is a key point. The circulating current among the inverters can greatly reduce the efficiency or even cause instability of the system. In this paper, a control strategy for improving the load sharing performance in order to reduce the circulating current among parallel inverters in islanding micro-grid is proposed. The control strategy includes an estimator for filter parameters, which compensates for any possible uncertainty or drift of their value. Also a double loop feedback control, with an outer voltage and inner current control, is adopted that provides excellent operation at transient and steady-state conditions. Finally, the proposed control and estimation algorithms are confirmed through simulations of two 2kW parallel connected single phase inverters. پرونده مقاله
      • دسترسی آزاد مقاله

        12 - Approximate Solution of General mp-MILP Problems and Its Application in Urban Traffic Networks
        Maryam Mahmoudi Aghileh Heydari Ali Karimpour
        The multi-parametric programming (mp-P) is designed to minimize the number of unnecessary calculations to obtain the optimal solution under uncertainty, and since we widely encounter that kind of problem in mathematical models, its importance is increased. Although mp-P چکیده کامل
        The multi-parametric programming (mp-P) is designed to minimize the number of unnecessary calculations to obtain the optimal solution under uncertainty, and since we widely encounter that kind of problem in mathematical models, its importance is increased. Although mp-P under uncertainty in objective function coefficients (OFC) and right-hand sides of constraints (RHS) has been highly considered and numerous methods have been proposed to solve them so far, uncertainty in the coefficient matrix (i.e., left-hand side (LHS) uncertainty) has been less considered. In this work, a new method for solving multi-parametric mixed integer linear programming (mp-MILP) problems under simultaneous uncertainty OFC, RHS, and LHS is presented. The method consists of two stages which in the first step, using tightening McCormick relaxation, the boundaries of the bilinear terms in the original mp-MILP problem are improved, the approximate model of the problem is obtained based on the improved boundaries of the first stage, and finally, an algorithm is presented to solve these kinds of problems. The efficiency of the proposed algorithm is investigated via different examples and the number of required calculations for solving the problem in different partitioning factors is compared. Also, model predictive control (MPC) using mp-P is designed for an example of an urban traffic network to examine the practical application of the proposed algorithm. پرونده مقاله