تحلیل کنترل کننده های بازنشاننده در سیستم های زمان گسسته

رابطه فاز-بهره بودی، محدودیت هایی برای کنترل کننده های خطی در سیستم های تغییر ناپذیر با زمان (lti) به وجود می آورد. در دهه اخیر استفاده از مکانیسم ساده و غیرخطی کنترل بازنشان برای غلبه بر این محدودیت ها مورد توجه قرار گرفته است. این محدودیت ها روی فراجهش یا فروجهش و زمان نشست تأثیر می گذارد به عبارتی موازنه بین مشخصه های عملکرد، محدودیت هایی در حوزه زمانی ایجاد می کند که با کنترل کننده های خطی قابل حل نیست. همچنین در حوزه فرکانسی موازنه بین حساسیت و مکمل حساسیت در سیستم های lti وجود دارد. در این راستا برای رفع اغتشاش لازم است اندازه بهره حلقه باز در محدوده فرکانس پایین، بالا باشد و از طرفی برای کاهش نویز سنسور، مکمل حساسیت را کاهش دهیم در نتیجه اندازه بهره حلقه باز سیستم در این محدوده فرکانسی کوچک می گردد براساس رابطه فاز- بود اگر برای کاهش نویز سنسور، بهره حلقه باز را کاهش دهیم، حاشیه فاز کوچکتری به دست می آید و باعث کاهش پایداری و افزایش هزینه فیدبک می شود. این موازنه در سیستم های کنترل فیدبک lti وجود دارد و با مکانیسم غیر خطی کنترل بازنشان قابل حل است. در این پایان نامه به قابلیت کنترل بازنشان در غلبه بر این محدودیت ها می پردازیم. در سال های اخیر استفاده از کنترل کننده های دیجیتال در سیستم های کنترل افزایش یافته است و بسیاری از سیستم های کنترل صنعتی، از کامپیوترهای دیجیتال مانند میکروپروسسورها و میکروکامپیوترها به خاطر هزینه کم، انعطاف پذیری، سرعت، اطمینان و سهولت در محاسبات کنترلی پیچیده استفاده می کنند. هدف اصلی این پایان نامه بررسی کنترل بازنشان در سیستم زمان گسسته است و زمان های بازنشان را در سیستم زمان گسسته مورد بررسی قرار دهیم. در این راستا ابتدا انواع ساختار کنترل بازنشان را معرفی و محدودیت هایی کنترل کننده خطی تشریح می کنیم. سپس با ارائه مثال هایی نشان می دهیم چگونه مکانیسم غیر خطی بازنشان می تواند بر این محدودیت های خطی غلبه کند. در ادامه برای سیستم های زمان گسسته مرتبه اول، مرتبه بالا و انتگرالی تأخیری ساختار بازنشان pi+ci را قرار می دهیم و نتایج پاسخ های آنها را با کنترل کننده pi مقایسه می کنیم. همچنین پایداری سیستم بازنشان را در حالتی که کنترل کننده پایه، پایدار و ناپایدار باشد مورد بررسی قرار می دهیم. سرانجام برای یک مدل تأخیری زمان گسسته با کنترل کننده انتگرال گیر کلگ، زمان های بازنشان را بدست می آوریم و نشان می دهیم مکانیسم بازنشان باعث پایداری سیستم می شود.