امروزه، با توجه به افزایش قیمت سوختهای فسیلی، بهینه سازی مصرف سوخت از موضوعات مورد علاقه می باشد. نیروگاه های گازی از جمله بزرگترین مصرف کنندگان سوختهای فسیلی در کشور می باشند. هوای اضافی احتراق، از جمله مهمترین عواملی می باشد که با تأثیر گذاری بر احتراق و تلفات بویلر، ارتباط مستقیمی بر راندمان سیستم دارد. در این پایان نامه، با انجام آزمایشاتی بر روی سیستم بویلر-توربین-ژنراتور واحد شماره 2 اشکودا نیروگاه مشهد مدل آن شناسائی شده است. در ادامه، با وارد کردن اثر هوای اضافی احتراق در مدل بویلر، دقت و کارائی آن افزایش یافته است. با وارد شدن اثر هوای اضافی احتراق در مدل سیستم، این واقعیت که در صورت وجود تغییرات و نوسانات زیاد در سیستم، مصرف سوخت افزایش می یابد، بخوبی در مدل دیده می شود. همچنین در نتیجه شناسائی مدل سیستم، منحنی بهینه هوای اضافی احتراق بدست آمده است. اعمال منحنی بهینه بدست آمده، بر روی واحد شماره 2 اشکودا نیروگاه مشهد، کاهش قابل ملاحظه ای در میزان مصرف سوخت و افزایش راندمان سیستم را نشان می دهد.

ردیابی به عنوان تخمین حالت های اهداف متحرک با استفاده از مشاهدات آغشته به نویز حسگر یا حسگرها شناخته می شود. در طول سال های گذشته فیلتر های ردیابی مختلفی از قبیل فیلتر گین ثابت (فیلتر ضریب ثابت یا فیلتر های ردیاب (?-­?) و فیلتر های ردیاب (?-­?-­?)، فیلتر کالمن و... ارایه شده است. در میان این فیلتر ها فیلتر کالمن روش متداول و عامه پسندی برای تخمین حالت هاست. مشکل روش های ردیابی هدف با استفاده از فیلتر کالمن این است که معمولا اهداف دارای مد های حرکتی مختلف بوده و تنها یک مدل (استفاده از یک فیلتر کالمن) برای توصیف دقیق حرکت هدف کافی نیست. در رابطه ی با حل این مشکل می توان از چندین فیلتر مختلف برای پوشش دادن مد های حرکتی مختلف سیستم استفاده کرد که به این رویکرد روش مدل های چندگانه می گویند. در این روش در هر نمونه برداری فیلتر مناسب پیدا شده و بیشترین وزن به آن اختصاص می یابد. کارایی الگوریتم مدل های چندگانه به طور جدی وابسته به مجموعه مدل های استفاده شده توسط آن می باشد و لذا تمایل به استفاده از تعداد مدل های زیاد برای افزایش دقت این الگوریتم موجود بوده است. محققان مختلفی نشان داده اند استفاده از تعداد بیشتر مدل ها لزوما باعث افزایش کارایی این الگوریتم نمی شود و حتی باعث افزایش بار محاسباتی می گردد. رویکرد رایج برای حل این مشکل استفاده از الگوریتم های بهتر برای افزایش کارایی این الگوریتم می باشد. هدف از این پژوهش افزایش کارایی و دقت مدل های چندگانه همکارانه به عنوان یکی از مهمترین کلاس های مدل های چندگانه در حضور مانور است. در روش پیشنهاد شده، ابتدا به الگوریتم مدل های چندگانه همکارانه قابلیت تخمین شتاب افزوده می شود که این کار با استفاده از فیلتر کالمن افزوده انجام شده و قابلیت این الگوریتم را در مانورهای پایین و متوسط افزایش می دهد. در ادامه ی روند بهبود این الگوریتم، رفتار مدل های موجود در این الگوریتم با استفاده از منطق فازی به گونه ای اصلاح می شود تا مدل های موجود در آن بتوانند رنج وسیعی از مانورهای مختلف هدف را پوشش داده و در نتیجه باعث کاهش بار محاسباتی و افزایش کارایی این الگوریتم شوند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش های ارائه شده دقت این الگوریتم را برای ردیابی اهداف مانوردار نسبت به روش های ارایه شده قبل بیشتر افزایش می دهند .

: مسئله طراحی سیستم کنترل برای یک پلانت معلوم به صورت یافتن کنترلری که منجر به پایداری داخلی سیستم حلقه بسته شود و برخی شاخص های عملکردی مطلوب را برآورده کند، قابل بیان است. در این پایان نامه با استفاده از تئوری پایه ی پارامترسازی کنترلر (پارامترسازی یولا) و با فرض در دسترس بودن پلانت و تابع تبدیل حلقه بسته مطلوب، به دنبال کنترلری از بین مجموعه تمامی کنترلرهای پایدارساز هستیم که تابع تبدیل حلقه بسته متناظر با آن بیشترین نزدیکی را به تابع تبدیل حلقه بسته مطلوب داشته باشد و چون انتخاب این کنترلر متناظر با پیدا کردن q می باشد، بنابراین به دنبال یافتن پارامترهای تابع تبدیل پایدار و مناسبq می باشیم. با استفاده از مفهوم قطب غالب و پارامترسازی یولا الگوریتمی ارائه داده شده است، که پارامتر q مطلوب را برای رسیدن به کنترلر پایدارساز مطلوب یک سیستم پایدار siso بصورت تحلیلی بدست می آورد. سپس برای یک سیستم دو ورودی - دو خروجی (tito) پایدار با هدف ردیابی کامل با خروجی های بدون تداخل این روش تحلیلی بسط داده شده است. الگوریتم ارائه شده یادآور اهمیت و کارایی حل مسائل کنترلی با استفاده از روش های کلاسیک و بنیادی در طراحی کنترلر پایدارساز می باشد، که امروزه کمتر مورد توجه می باشد و به دست فراموشی سپرده شده است. در ادامه یک روش بهینه سازی با استفاده از روش انطباق مدل و الگوریتم تکاملی ژنتیک بیان شده است که از آن می توان برای کلیه سیستم ها ی پایدار و ناپایدار و پیچیده استفاده نمود. همچنین از این روش در به دست آوردن کنترلر مطلوب یک سیستم پایدار siso بدون در دسترس داشتن تابع تبدیل و تنها اطلاع از n نمونه از پاسخ فرکانسی آن و n نمونه پاسخ فرکانسی تابع تبدیل حلقه بسته هدف استفاده کرده ایم.

از جمله تاثیرات تجدید ساختار صنعت برق می توان به گسترش و نفوذ منابع تولید پراکنده در سطح شبکه های توزیع اشاره نمود. تولید انرژی در نزدیکی محل مصرف که به عنوان تولید پراکنده انرژی شناخته می شود، در کنار قابلیت های بالقوه تامین برق امن و با قابلیت اطمینان و بازده بالا، برای مصرف کنندگان و شرکت های تولید برق مزایای اقتصادی و زیست محیطی فراوانی به همراه خواهد داشت. عملکرد هماهنگ و کنترل یکپارچه منابع تولید پراکنده به همراه منابع ذخیره سازی انرژی و بارهای کنترل پذیر و کنترل ناپذیر تحت عنوان ریزشبکه شناخته می شود. بهینه سازی عملکرد ریزشبکه به منظور کاهش همزمان هزینه و آلودگی با در نظر گرفتن طبیعت متناقض توابع هدف و محدودیت-های موجود، امر بسیار چالش برانگیزی است که نیازمند بهره برداری هوشمند از منابع در دسترس می-باشد. این پایان نامه به دنبال بهینه سازی عملکرد یک ریزشبکه متصل به شبکه اصلی، در بردارنده منابع ذخیره سازی انرژی و گستره متنوعی از منابع تولید توان، به منظور حداقل سازی همزمان هزینه و آلودگی ناشی از تامین بار می باشد. همچنین به منظور سهولت تصمیم گیری، مجموعه ای از راهکارهای بهینه به تصمیم گیرنده ارائه خواهد شد که بر اساس اولویت ها و شرایط تصمیم گیری، راهکار مورد نظر خود را با استفاده از تابع مطلوبیت فازی بر می گزیند. ساختار بهینه سازی پیشنهادی بر اساس الگوریتم بهینه سازی چندهدفه انبوه ذرات و الگوریتم تکامل تفاضلی می باشد. علاوه بر آن تئوری بازی ها نیز به منظور دستیابی به بهترین استراتژی مصالحه ای ریزشبکه با در نظر گرفتن تلفات سیستم، مورد استفاده قرار گرفته است. در پایان نتایج شبیه سازی ارائه و تحلیل شده است.

با توجه به رشد روزافزون تکنولوژی و نیاز به انرژی، بشر به دنبال تولید انرژی هایی است که از آلودگی کمتری برخوردار باشند، بنابراین استفاده از انرژی باد برای تولید الکتریسیته، به طور مداوم و به سرعت در چند دهه گذشته افزایش یافته است. امروزه یکی از مسائل چالش برانگیز برای مهندسین، طراحی کنترلر برای سیستم های توربین بادی سرعت متغیر می باشد. در این پایان نامه استراتژی کنترل چندمتغیره برمبنای کنترلر پیش بین چند مدله با ساختار سوئیچینگ تطبیقی، برای کنترل توان اکتیو سیستم توربین بادی سرعت متغیر ارائه شده است. ساختار پیشنهادی در تمام نواحی کاری سیستم، عمل کنترل توان را انجام می دهد (ناحیه دوم و سوم کنترلی). زاویه پره ها و گشتاور ژنراتور، برای دستیابی به توان ماکزیمم و کاهش بار برروی محور توربین در ناحیه دوم و تولید توانی بدون نوسان در ناحیه سوم کنترل می شوند. از جمله مزایای این ساختار کنترلی در نظر گرفتن چندمتغیره بودن طبیعت سیستم، استفاده از ساختار چندمدله برای مقابله با خواص غیرخطی سیستم و استفاده از یک ساختار جدید برای تغییر وضعیت میان کنترلرها بنام ساختار سوئیچینگ تطبیقی می باشد. این روش سوئیچینگ، نیاز به اندازه گیری سرعت باد ندارد و کنترلر در هر لحظه بر اساس مقایسه خروجی سیستم اصلی با سیستم های خطی (بانک مدل) انتخاب می شود، به همین جهت این ساختار سوئیچینگ در برابر تغییر پارامترهای سیستم و عدم قطعیت مقاوم است. برای نشان دادن عملکرد روش پیشنهادی، یک توربین 2mw در نظر گرفته شده است و نتایج شبیه سازی ارائه و مورد بررسی قرارگرفته شده اند.

امروزه مبدلهای رزونانسی اهمیت بسیاری در کاربردهای مختلف یافتهاند. مسئله مدلسازی و کنترل این مبدل‏‏‏ها بسیار حائز اهمیت بوده و در این رساله راه حلی برای این مسئله ارائه گردیده است. راه حل پیشنهادی مبتنی بر تئوری سیستم‏‏‏های هایبرید و سوئیچ شونده خطی می‏‏‏باشد. رساله شامل دو بخش توسعه تئوری‏‏‏ سیستم‏‏‏های هایبرید و اعمال آنها بر مبدل رزونانسی می باشد. مبدل رزونانسی دارای ماهیت هایبرید بوده و به طور ذاتی در فرم سیستم سوئیچ شونده خطی مقید به حالت-ورودی منطقی قابل مدلسازی است. در این رساله تحلیل پایداری سیستم سوئیچ شونده خطی مقید به حالت ورودی منطقی ارائه گردیده و بر اساس بررسی رفتار مبدل در صفحه حالت، پیشنهاد تعریف کلاس جدیدی از سیستم‏‏‏های هایبرید به نام تکه ای خطی تبار مستقیم مطرح گردیده است. تحلیل پایداری کلاس جدید پیشنهادی همراه با کاربرد آن در مدلسازی و کنترل مبدل رزونانسی صورت پذیرفته است. صحت روش مدلسازی و کنترل پیشنهادی به کمک نتایج شبیه‏‏‏سازی و عملی تایید گردیده است.

در طی دهه ی گذشته، سیستم های انرژی بادی توجه زیادی را به عنوان یکی از موثر ترین منابع تجدید پذیر انرژی با دلایلی چون کاهش ذخایر، هزینه های بالا، و تاثیرات محیطی منابع انرژی سنتی به خود جلب کرده اند. امروزه، یکی از مسائل چالش برانگیز طراحی کنترلر هایی با عملکرد و کارایی مطلوب برای سیستم های توربین بادی سرعت متغیر می باشد. در این پایان نامه، تکنیک تعقیب نقطه دریافت حداکثر توان با رویکرد کنترل نسبت سرعت نوک برای توربین های بادی مقیاس کوچک ارائه شده است. به علاوه، به منظور سهولت پیاده سازی عملی، حذف سنسور های گران قیمت اندازه گیری سرعت باد و دقت مطلوب، از روشی نوین برای پیش بینی سرعت باد کوتاه مدت استفاده شده است. این روش شامل الگوریتم ترکیبی شبکه عصبی مصنوعی و بهینه سازی ازدحام ذرات می باشد که در آن وزن های شبکه بوسیله ی الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات به روز رسانی می شوند. در این پایا ن نامه پیشنهاد شده است در خصوص بهینه سازی توان (ناحیه دوم کاری)، از کنترلر فازی pi تطبیقی مستقیم برای تعقیب نقطه دریافت حداکثر توان توربین بادی متصل به ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم استفاده شود. کنترلر پیشنهادی با بهره گیری از قاعده تعدیل و تنظیم پارامتر های کنترل کننده فازی، توانسته است با وجود تغییرات سرعت باد به عملکرد مطلوب و بهینه با موفقیت دست یابد، به علاوه نسبت به تغییرات پارامتر های سیستم مقاوم باشد. همچنین، از ویژگی های دیگر روش و مدل پیشنهاد شده، کاهش ریپل نوسانات موجود در توان تحویلی به بار، ضریب توان توربین بادی (شاخص عملکردی حالت تعقیب نقطه حداکثر توان) و خروجی کنترلر (سیکل اشتغال) تحت شرایط تغییرات آزاد موجود در سرعت باد در مقایسه با کنترلر کلاسیک می باشد. برای نشان دادن عملکرد و تحلیل سیستماتیک روش پیشنهادی، توربین بادی متصل به بار در محیط matlab/simulink شبیه سازی شده است.

یادگیری تقویتی به طور گسترده و موفقیت آمیزی برای حل مسائل کنترل بهینه تنظیم سیستم های دارای دینامیک نا معین بکار گرفته شده است. با این حال، به دلیل اینکه در روش های موجود حل مسئله ردیابی بهینه، برای بدست آوردن قسمت پیشرو ورودی کنترلی دینامیک کامل سیستم نیاز هست، روش های یادگیری تقویتی به طور مستقیم قابل اعمال برای مسئله ردیابی بهینه سیستم های دارای دینامیک نامعین نمی باشند. در این پایان نامه رویکردی متفاوت برای حل مسئله ردیابی بهینه سیستم های دینامیکی زمان-گسسته خطی با استفاده از یادگیری تقویتی ارائه شده است. ابتدا با استفاده از دینامیک سیستم و دینامیک ورودی مرجع، یک سیستم دینامیکی افزوده تعریف شده است. بر اساس سیستم افزوده معرفی شده، یک تابعی معیار با ضریب تنزیل برای مسئله کنترل بهینه ردیابی معرفی شده است. نشان داده شده است که برای یافتن پاسخ بهینه، در فرمول بندی ارائه شده تنها نیاز به حل یک معادله جبری ریکاتی افزوده می باشد و پاسخ کنترلی حاصل از حل این معادله شامل هر دو قسمت پیشرو و پسخور ورودی کنترلی می باشد. بنابراین می توان از روش های یادگیری تقویتی برای حل مسئله پیش رو برای سیستم های دارای عدم قطعیت بهره گرفت. با توجه با این خصوصیت، ابتدا مسئله ردیابی بهینه به صورت بر خط برای سیستم های با دینامیک نیمه معین با استفاده از شبکه عصبی فعال-نقاد حل شده است. سپس مسئله ردیابی بهینه به کمک الگوریتم q-learning به صورت بر خط برای سیستم ها با دینامیک کاملا نامعین حل شده است. در نهایت، از آنجائی که در عمل حالات سیسستم ممکن است در دسترس نباشند، مسئله ردیابی به صورت بر خط برای سیستم های با دینامیک کاملا ناشناخته و بدون نیاز به اندازه گیری حالات سیستم تنها با اندازه گیری داده های ورودی و خروجی و ورودی مرجع حل شده است.

در شرایط تابش یکنواخت میتوان از روشهای مرسوم ردیابی نقطه حداکثر توان استفاده نمود، در حالی که در شرایط سایه ی جزئی به دلیل وجود چندین نقطه ماکزیمم توان در مشخصه توان-ولتاژ، این روشها کارا نمیباشد. در این پایان نامه تلاش شده است که با ارائه یک روش جدید ردیابی نقطه ماکزیمم جهانی، تشخیص نقطه حداکثر توان جهانی در شرایط الگوهای مختلف سایه محقق گردد و بدین ترتیب در مقایسه با روشهای مرسوم که ممکن است در شرایط سایه جزئی نقطه حداکثر توان محلی را به عنوان نقطه کار بهینه تلقی کنند، به صورت کارآتر و با تلفات توان کمتر عمل مینماید. بدین منظور با بکارگیری یک سنسور تابش در هر ماژول و تعیین منحنی تقریبی توان-ولتاژ یک آرایه فتوولتائیک، ولتاژ بهینه متناظر با نقطه حداکثر توان جهانی معین میگردد و با استفاده از کنترلر فازی تلاش میشود که نقطه عملکرد سیستم به این ولتاژ بهینه منتقل شود. در نهایت نتایج شبیه سازی موید کارایی روش پیشنهادی است و نشان میدهد که با بکارگیری روش جدید توان خروجی ماژول افزایش مییابد.

سیستم¬های فتوولتائیک مشخصه توان-ولتاژ غیرخطی دارند و نقطه¬ی حداکثر توان آنها با تغییرات تابش تغییر می¬کند. این سیستم¬ها اغلب توسط درختان اطراف، پرندگان و حتی برف به صورت کامل یا جزئی تحت سایه قرار می¬گیرند که در این صورت مشخصه توان-ولتاژ پیچیده¬تر شده و روش¬های معمول قادر به ردیابی نقطه حداکثر توان جهانی نیستند. در این پایان¬نامه یک سیستم ردیابی نقطه حداکثر توان معرفی می¬شود که این روش الگوی سایه را تشخیص داده و با استفاده از آن نقطه حداکثر توان را تحت شرایط تابش غیریکنواخت ردیابی می¬کند. این سیستم از یک الگوریتم ردیابی و کنترل مد لغزشی برای کلیدزنی تشکیل شده است. الگوریتم با استفاده از تغییرات ولتاژ و جریان شاخه¬های آرایه مکان نقطه حداکثر توان را محاسبه کرده و کنترل مد لغزشی با دینامیک سریع خود نقطه کار را با سرعت بالا به نقطه حداکثر توان منتقل می¬کند.

پس از وقوع تجدید ساختار در صنعت برق، بهره برداری اقتصادی و ایمن از سیستم قدرت از اهمیت بسزایی برخوردار گشته است. در این راستا، برنامه ریزی در مدار قرار گرفتن واحدها با رعایت قیود امنیتی سیستم (scuc)، با هدف یک برنامه ریزی اقتصادی و ایمن به صورت ساعتی انجام می پذیرد. در نظر گرفتن وقوع مجموعه ای از خروج های احتمالی خطوط و ژنراتورها، صنعت برق را در رسیدن به هدف برنامه ریزی اقتصادی و ایمن یاری می نماید. به عبارت دیگر، scuc، واحدهای تولید کننده انرژی را به نحوی برنامه ریزی می کند که هزینه انرژی کمینه گردد. در عین حال لازم است این برنامه ریزی به صورتی باشد که علاوه بر آنکه سیستم در شرایط عادی کار کند، برای شرایطی که تمامی خروج های با احتمال رخداد تعریف شده به صورت هم زمان رخ دهند، عملکرد سیستم ایمن گردد. در این پژوهش با رویکرد خروج های احتمالی، مدلی ریاضی برای برقرار کردن هم زمان بازار انرژی و رزرو ارائه گردیده است. استفاده از روابط خطی و روش حل مسئله با استفاده از برنامه ریزی عدد صحیح مخلوط این قابلیت را به بهره بردار مستقل سیستم می دهد تا با حداقل زمان پس از خروج یک واحد برنامه ریزی مجدد بهینه و شدنی بدون خاموشی بار یا خاموشی اجباری را صورت دهد. نتایج گزارش شده مناسب بودن روش و الگوریتم ارائه شده را با توجه به خروج های احتمالی واحدها تایید می نماید.

در سال های اخیر، سیستم های سوئیچ شونده به عنوان کلاسی از سیستم های هایبرید مورد توجه قرار گرفته اند. در این رساله مسئله طراحی قانون سوئیچ پایدارساز برای کلاس خاصی از سیستم های غیرخطی سوئیچ شونده مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور زیرسیستم های سیستم سوئیچ شونده، همگن در نظر گرفته شده و شرایط کافی برای وجود قانون سوئیچ پایدارساز در سیستم های غیرخطی سوئیچ شونده مورد نظر ارائه شده است. این تحقیق در دو بخش اصلی انجام شده است. در بخش اول، سیستم های سوئیچ شونده غیرخطی با زیرسیستم های مرتبه دو همگن در نظر گرفته شده و براساس خصوصیات سیستم های مرتبه دو همگن در صفحه، دو نوع قانون سوئیچ همگن پایدارساز شامل قانون سوئیچ تک جهته و دوجهته معرفی و شرایط وجود هریک در سیستم مرتبه دو همگن سوئیچ شونده بیان شده است. در بخش دوم، محدودیت مرتبه سیستم حذف شده و برمبنای تابع لیاپانوف مشترک، قانون سوئیچ پایدارساز همگن مشخص می گردد. در این رهیافت یک سیستم ترکیبی از زیرسیستم ها ساخته می شود و در قضیه ای نشان داده شده که پایداری سیستم ترکیبی، پایداری سیستم سوئیچ شونده به همراه قانون سوئیچ معرفی شده را نتیجه می دهد. همچنین تابع لیاپانوف سیستم ترکیبی، به عنوان تابع لیاپانوف مشترک برای سیستم سوئیچ شونده معرفی شده است. صحت و کارایی نتایج توسط شبیه سازی تایید شده است.

با توجه به اینکه سالیان متمادی از نصب تعداد زیادی از نیروگاه های کشور می گذرد و همچنین با توجه به تغییرات اساسی در توپولوژی شبکه و نیز انحراف پارامترهای مدل بعضی از اجزای نیروگاه¬ها مثل ژنراتور و توربین، نسبت به زمان نصب، واضح است که تنظیمات کنترل کننده های این واحدها از حالت بهینه خارج شده است. مجموعه این عوامل، لزوم انجام مطالعات دقیق پایداری دینامیکی شبکه در واحدهای برنامه ریزی و بهره برداری شبکه و تنظیم مجدد کنترل کننده های واحدهای نیروگاهی کشور با توجه به توپولوژی فعلی آن را آشکار می سازد. یکی از مهم ترین ابزار مورد نیاز برای انجام این فعالیت ها، داشتن مدل دینامیکی دقیق از شبکه به ویژه اجزای واحدهای تولید انرژی مشتمل بر ژنراتور، سیستم تحریک، گاورنر و توربین است. در حال حاضر برای مدل سازی شبکه ایران، با توجه به در اختیار نداشتن مدل های دقیق، از مدل های نمونه ا ی استانداردها، مقالات و یا شرکت های سازنده که ممکن است با واقعیت موجود تفاوت داشته باشند استفاده می گردد. امروزه توربین های گازی به دلیل انتشار کمتر گازهای گلخانه¬ای و بازده بالا، به طور گسترده¬ای در شبکه قدرت مورد استفاده قرار می¬گیرند. با افزایش نصب توربین های گازی در کشورهای مختلف، دینامیک توربین های گازی مورد توجه و اهمیت بیشتر قرار گرفته است. به منظور مطالعه دینامیک این سیستم¬ها، مدل دقیق توربین گازی مورد نیاز است، لذا در این مطالعه تلاش می گردد تا مدل مناسبی از توربین گازی با توجه به داده های عملکردی ارائه گردد. دمای گاز داغ ورودی به توربین گاز، پارامتر مهمی است که در توربین گاز باید کنترل گردد مدلی که برای توربین گاز بدست آمده بود به گونه تصحیح گردید تا بتوان توسط آن تخمین دقیقی از دمای گاز داغ ورودی به توربین گاز رامحاسبه نمود. این تخمین جهت تنظیم هر چه بهتر ضرایب کنترلر¬ها در گاورنر می¬تواند مورد استفاده گیرد.

کنترل پیش بین در حال حاضر یکی از زمینه های پرکاربرد کنترلی در فعالیت های صنعتی و زمینه های تحقیقاتی به حساب می آید. در واقع کنترل پیش بین به طور مشخص از یک روش کنترلی خاص پیروی نمی کند بلکه با فراهم آوردن مجموعه ای از قوانین کنترلی یک مکانیزم کنترلی قابل قبولی را ارائه می دهد که این روش را از سایر روش های کنترلی متمایز می سازد. روش های مختلف کنترل پیش بین در چگونگی پیش¬بینی مدل، شکل تابع هزینه و روش بهینه سازی با یکدیگر تفاوت دارند. هنگامی که فرآیند به نحو مناسبی با یک مدل خطی تقریب زده می شود و هیچ محدودیتی روی متغیرها وجود ندارد، جواب مسئله بهینه سازی به صورت یک رابطه بسته بر حسب متغیرهای کنترل به دست می آید و در نتیجه زمان مورد نیاز محاسباتی برای کنترل کننده کاهش می یابد. برای بکار بردن این مزیت، یک گونه تعمیم یافته از mpc خطی (edmc ) معرفی شده است که در آن از یک مدل خطی محلی برای تقریب فرآیند غیرخطی استفاده می-شود. در مقایسه با یکmpc معمولی، این روش جهت پیش¬بینی خروجی آینده سیستم نیازمند محاسبات اضافی است. در عوض این روش دارای پیچیدگی کمتری نسبت به mpc غیرخطی است و نیازهای محاسباتی آن معمولاً کمتر است. یکی از نقاط ضعف mpc غیرخطی محاسبات زیاد آن است به نحوی که معمولاً کاربرد mpc را به فرایندهای کند محدود می¬کند. لذا در صورت کاهش محاسبات روی خط و افزایش محاسبات خارج خط می¬توان سرعت mpc را افزایش داده و کارایی آن را بهتر نمود. در این پایان نامه با استفاده از سری مودال از محاسبات روی خطedmc کم نموده و به محاسبات خارج خط آن اضافه نموده و در نتیجه سرعت edmc را افزایش داده و کارایی آن را بهتر نموده¬ایم.

بازیهای دیفرانسیلی امروزه کاربردهای گسترده در زمینه های مختلف از جمله سیستمهای مخابرات بیسیم و شبکه، سیستمهای اقتصادی و راهبرد های دفاعی یافته اند. حل بازیهای دیفرانسیلی تکیه بر حل معادلات همیلتون-جاکوبی دارد. حل این معادلات در حالت غیرخطی بسیار مشکل بوده و ممکن است حتی در موارد ساده فاقد حل تحلیلی سرتاسری باشند. اکثر روش¬های ارائه شده برای حل این معادلات، روشهای تقریبی برون خطی هستند که در آنها دینامیک سیستم کاملا معین میباشد. در این رساله، سه الگوریتم برخط برای یافتن حل تقریبی بازیهای دیفرانسیلی دونفره مجموع-صفر و چندنفره مجموع-غیرصفر ارائه گردیده است: الگوریتم یادگیری تقویتی همزمان، الگوریتم برنامه ریزی پویای تطبیقی و الگوریتم یادگیری تقویتی انتگرال. مزیت عمده استفاده از یادگیری تقویتی این است که زمینه برای حضور کنترل تطبیقی فراهم میشود و بنابراین میتوان با ترکیب یادگیری تقویتی و شبکه های عصبی، الگوریتم های کنترل بهینه تطبیقی برای سیستم های با دینامیک نامعین ارائه کرد. در روشهای کنترل بهینه تطبیقی، شرط تحریک پایا چالشی است که این تکنیکها را در دست یافتن به تخمین مناسب پارامترهای سیستم محدود نموده است. تمامی روشهای پیشین کنترل بهینه تطبیقی برای حل بازیهای دیفرانسیلی مجموع-صفر و مجموع-غیرصفر نیاز به بررسی شرط تحریک پایا برای تضمین همگرایی الگوریتم به نقطه تعادل بهینه دارند. در این رساله، با استفاده از رویکرد جدید یادگیری همزمان، به شرط محدود کننده تحریک پایا غلبه گردیده و بجای آن شرایط کافی و آسان برای تضمین همگرائی پارامترها بدست آمده است. پایداری سیستم با استفاده از تکنیک لیاپانف تضمین شده و علاوه بر آن، همگرائی به نقطه تعادل نش بازی در همه حالتهای مذکور نشان داده شده است.

خط لوله امن ترین راه انتقال گاز طبیعی است. اما این روش نیز با خطراتی همراه است. بزرگترین خطری که خطوط لوله را تهدید می کند نشتی می باشد. بحث نشتی خطوط لوله از جهات ایمنی، زیست محیطی و اقتصادی مورد توجه است. شبکه ی توزیع و انتقال گاز یک سیستم پیچیده و دایما رو به گسترش است. شبکه ی خطوط لوله یک سیستم پارامتر گسترده و غیر خطی است و توسط دستگاه معادلات مشتق جزیی توصیف می شود. همچنانکه شبکه بزرگتر می شود، شرایط مرزی شبکه (اعم از فشار، دبی و دما) یا معادلا تعداد ورودی های سیستم افزایش می یابد و مدیریت و حل تعداد زیاد معادلات سخت تر می شود. تحلیل دینامیکی خطوط لوله به منظور کنترل و نظارت بر شبکه مورد نیاز است. در این رساله یک شبکه ی الکتریکی معادل برای یک شبکه ی انتقال و توزیع گاز پیشنهاد شده است. معادلات مشتق جزیی در راستای مکان گسسته سازی شده و به دسته ای معادلات دیفرانسیل عادی منجر شده اند. شبکه ی الکتریکی که بر اساس این معادلات پیشنهاد شده است طراحی، تحلیل و کنترل شبکه ی خطوط لوله را تسهیل می کند. نشتی ها در قسمت بندی های خط لوله با عناصر مقاومتی در شبکه ی الکتریکی معادل سازی شده اند. حالات شبکه ی الکتریکی (که در واقع همان فشار، دبی و دمای گاز در تمام قسمت های شبکه ی خطوط لوله است) به همراه مقادیر عناصر مقاومتی مدل کننده ی نشتی در خط لوله، در هر لحظه با استفاده از فیلتر کالمن گسترش یافته تخمین زده می شوند. حالات شبکه و مقادیر عناصر مقاومتی که توسط این روش تخمین همزمان حالت و پارامتر به دست آمده اند به ترتیب به منظور نظارت و کنترل بر شبکه ی خطوط لوله و مقاصد نشت یابی استفاده می شوند. روند ارائه شده در این تحقیق برای مدل های تقریبی و دقیقترین مدل های موجود برای خطوط لوله، روش یکسانی را ارایه می دهد که به منظور تحلیل، طراحی و کنترل خطوط و همچنین تشخیص و جایابی نشتی در خطوط لوله مورد استفاده خواهد بود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.