دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – کنترل

عنوان:

کنترل پیش بین Maglev

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
چکیده
با پیشرفت جوامع و توسعه شهرها، نیاز به وسایل نقلیه افزایش می یابد. قطارهای مغناطیسی نسل جدیدی از قطارها هستند که با کنترل میدان مغناطیسی قادر به معلق ساختن و حرکت قطار می باشند.
در این رساله معلق سازی مغناطیسی مورد بررسی قرار می گیرد، در ابتدا سیستم فیزیکی آنالیز ریاضی می شود.
کلیاتی هم درباره Maglev ارائه شده است. برای آنکه بتوان شناخت بهتری از Maglev داشت، نیاز به یک مدل از Maglev است، تا بهتر بتوان آن را کنترل کرد. توانایی شبکه های عصبی در تقریب سیستم های غیرخطی با دقت بالا، آنها را به عنوان ابزاری قدرتمند در شناسایی سیستم معرفی کرده است و محققان را از درگیر شدن با معادلات پیچیده فیزیکی سیستم های غیرخطی بی نیاز می کند. لذا با توجه به این خصوصیات شبکه های عصبی، در اینجا مدلی غیرخطی با بهره گرفتن از شبکه های عصبی براساس داده های عملی برای یک Maglev ارائه می شود.

در این رساله بعد از شناسایی Maglev با شبکه های عصبی، به بیان اصول کنترل پیش بین مبتنی بر شبکه عصبی پرداخته شده است. بعد از پیاده سازی کنترل پیش بین عصبی برای Maglev، عملکرد این استراتژی کنترلی با سایر روش ها مقایسه شده است. نتایج حاصل نشان دهنده بهبود کنترل Maglev با بهره گرفتن از کنترل پیش بین عصبی در مقایسه با روش های کنترلی کلاسیک است.
توانایی ذاتی MPC در کنترل سیستم های متغیر با زمان دارای تاخیرهای زمانی، برآورده کردن قیدهای ورودی و خروجی، و همچنین استفاده از مدل پلنت در حل مسائل بهینه سازی از دلایل موفقیت چشمگیر این استراتژی کنترلی می باشد.
الگوریتم های تکاملی و الگوریتم های مبتنی بر گرادیان هم بررسی شده اند. الگوریتم مبتنی بر گرادیان در کنترل پیش بین Maglev پیاده سازی شده است.
مقدمه
تعلیق مغناطیسی تکنولوژی ایی است که در چند دهه اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. سیستم های مبتنی بر تعلیق مغناطیسی در حمل و نقل استفاده زیادی دارد و پیاده سازی

این مطلب را هم بخوانید :

یادگیری زبان با لذت ! آموزش تصویری زبان انگلیسی همراه با طنز

 سیستم حمل و نقل عمومی بر این اساس اثرات اجتماعی و اقتصادی فراوانی دارد.

دانشمندان روش های بسیاری جهت تعلیق یافته اند که به دور از هرگونه نویزی و نیاز به سوخت عمل می کند که می توان به استفاده از امواج الکترومغناطیسی به عنوان یک نمونه آن اشاره کرد.
از جمله کاربردهای این تکنولوژی می توان قطارهای سریع السیر، کنترل ارتفاع ماهواره های کوچک، سیستم های هدایت مواد مذاب به درون کوره های حرارت بالا، تفنگ های الکترونیکی، جداساز ارتعاشات، بلند کردن هواپیما از باند، جابجایی دقیق را نام برد.
Maglev مختصر شده عبارت magnetically levitated vehicle است. قطار Maglev توسط نیروی الکترومغناطیسی در هوا نگه داشته می شود و توسط نیروی الکترومغناطیسی در جهت ریل حرکت می کند. این نوع قطارها هیچ نوع تماسی در زمان حرکت با ریل ندارد و حدود 10 – 12 میلیمتر از آن فاصله دارد. این قطارها بی سر و صدا هستند و آلودگی کمتری در محیط زیست را سبب می شوند. سرعت این قطارها بیش از نصف سرعت یک هواپیمای مسافربری است. Maglev بر فراز یخ هم حرکت می کند و 1/3 هواپیما انرژی مصرف می کند.
در این قطارها فقدان سوخت در داخل قطار احتمال آتش سوزی در تصادفات را به شدت کاهش می دهد. همچنین ایمنی این قطارها به هواپیما و اتومبیل بیشتر است و همچنین ظرفیت زیادی برای بار و مسافر دارند.
نداشتن اصطکاک با ریل 3 مزیت مهم دارد: 1- سرعت خیلی بالا 2- بازدهی بالاتر 3- نویز در محیط کم می شود. در این پروژه یک کنترل پیش بین عصبی برای دستگاه Maglev طراحی و پیاده سازی شده است. توانایی ذاتی کنترل پیش بین در کنترل سیستم های متغیر با زمان، دارای تاخیرهای زمانی، برآورده کردن قیدهای ورودی و خروجی و همچنین استفاده از مدل پلنت در حل مسائل بهینه سازی از دلایل موفقیت چشمگیر این استراتژی کنترلی می باشد.
لازم به ذکر است که کنترل Maglev از روش های متفاوتی می تواند انجام گیرد، نظیر کنترلر PID و کنترلر شبکه عصبی و کنترلر نروفازی. البته کنترل پیش بین هم بر روی Maglev پیاده سازی شده است. به