توضیحات
عنوان فارسی: الگوریتم رویداد محور کنترل ردیابی برای کشتی های دریایی بر اساس روش پسگام
عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:
Event driven tracking control algorithm for marine vessel based on backstepping method
الگوریتم رویداد محور کنترل ردیابی برای کشتی های دریایی بر اساس روش پسگام
چکیده:
در این مقاله، روش ردگیری الگوریتم مبتنی بر رویداد مبتنی بر روش پسگام برای کشتی های دریایی پیشنهاد شده است. در ابتدا یک کنترل کننده ردیابی با استفاده از روش پسگام برای تضمین ردیابی آستانه ردیابی جهانی موقعیت مطلوب یا مسیریابی طراحی شده است. الگوریتم پیشنهادی کنترل ردیابی رویداد با گسترش کنترل کننده ردیابی زمان ثابت طراحی شده است. شرایط تحریک رویداد برای تعیین زمان های آپدیت شده گسترش داده شده اند به جای کنترل تحریک رویداد . کنترل کننده ردیابی رویداد پیشنهادی می تواند اطمینان حاصل کند که خطای ردیابی به صورت یکنواخت محدود می شود و هیچ رفتار Zeno هم نخواهد داشت. در مقایسه با کنترلی مداوم یا گسسته موجود، مقدار ارتباطی با معرفی شرایط رویداد رانده شده کاهش می یابد و بدین معنی است تا منجر به توقیف های کوچک شود تحریک می شود. عملکرد این الگوریتم در نهایت از طریق نتایج شبیه سازی نشان داده شده است.
مقدمه:
در این مقاله، مسئله کنترل ردیابی کشتی های دریایی بررسی می شود. نتایج تحقیقاتی زیادی در مورد روش کنترل موقعیت پویا، ردیابی مسیر یا کشتیرانی وجود دارد. روش پسگام اغلب برای تحقیق در مورد کنترل دریایی با توجه به این واقعیت است که این یک راه بهتر برای مقابله با مشکل غیر خطی است و برای طراحی راحت تر از طرح های کنترل تطبیقی است. نتایج مربوطه را می توان در مراجع (3،4) مشاهده کرد. در نتایج تحقیقات موجود، کنترل کننده های طراحی شده عموما به دو دسته تقسیم می شوند:
کنترل مستمر و گسسته خاص، کنترل گسسته به طور گسترده ای در کاربردهای عملی با توجه به هزینه پایین نصب ریزپردازنده ها مورد استفاده قرار گرفته است. مطالعات نسبی در مورد کنترل گسسته برای کشتی های دریایی می تواند را می توان در مراجع (5،6) دید. این روش های کنترل گسسته وابسته به نمونه گیری دوره ای از سنسورها و اجرای قوانین کنترل است که برای برقراری ارتباط در هر لحظه نمونه برداری از حالت (که حاوی حالت محرک هست) است. این امر به دلیل تغییرات مکرر وضعیت محرک باعث مصرف انرژی غیر ضروری و سایش عملگر می شود.
بعضی از مکانیزم های کنترل دیگر به تازگی توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده اند، مانند کنترل داده ها (7،8) و کنترل رویداد (9). داده های رویداد به طور گسترده ای در برخی مناطق استفاده می شود (10،11). کنترل رویداد محور می تواند به عنوان کنترل نمونه های داده شده مورد توجه قرار گیرد که ممکن است نمونه برداری نامتناوب باشد. در مقایسه با نمونه گیری دوره ای از کنترل زمان سنجی سنتی، نمونه گیری از محاسبه یا اجرای کنترل رویداد تنها زمانی رخ می دهد که حوادث خاص رخ می دهد یا شرایط خاصی را برآورده می کنند. برای کاربرد عملی کشتی دریایی، شکی نیست که کنترل کننده ردیابی رویداد می تواند بهتر از منابع ارتباطی استفاده کند و عمر پروانه ها یا موتور را افزایش دهد. بدین ترتیب کنترل حوادث رویداد بیشتر برای برخی از برنامه های کنترل دریایی مناسب خواهد بود.
مطالعات مربوط به کنترل رویداد اخیرا به طور گسترده مورد بحث قرار گرفته است. طرح فیدبک حالت کنترل رویداد و استراتژی کنترل مبتنی بر رویداد به ترتیب برای سیستم های خطی پیشنهاد شده است. مطالعات نظری در مورد کنترل رویداد محور برای سیستم های غیر خطی انجام شده است (16). به طور خاص، روش کنترل رویداد محور برای سیستم های غیر خطی قابل لاینر کردن ورودی / خروجی که دارای دینامیکی داخلی هستند و برای دمای عملیاتی رآکتور اعمال می شود، طراحی شده است. یک رویکرد مبتنی بر رویداد قوی برای سیستم های نامشخص غیرخطی در روش مبتنی بر روش گین کوچک مبتنی بر روش بازخورد دقیق پیشنهاد شده است، کنترل کننده طراحی شده برای ریسک های بیرونی قوی است. روشهای کنترل غیرمستقیم غیرمساوی برای سیستم خطی و سیستم غیر خطی پیشنهاد شده است. معماری ای که در آن یک سیستم با بازخورد کامل حالت و با سنسورها توزیع شده است. رویکرد گین کوچک برای کنترل رویداد و نیز برای سیستم های غیر خطی با فیدبک خروجی و فیدبک حالت ایجاد شده است. یک چارچوب و یک فرمول جهانی برای تثبیت رویدادها از سیستم های غیر خطی پیشنهاد شده است. نتایج نظری بالا از کنترل رویداد برای سیستم غیر خطی برای کاربردهای عملی مفید است. مسائل مربوط به ردیابی رویداد برای سیستم های غیر خطی در (24،25) مورد مطالعه قرار گرفته است، طرح کنترل رویداد مبتنی بر پیشنهادی با گسترش قانون کنترل ردیابی مداوم و با درنظر گرفتن یک سیستم مرجع با ورودی خارجی، راه حل مسیر مورد نظر است. به تازگی، برنامه های کاربردی ردیابی رویداد محور برای روبات های بدون موتور و به طور کاملی رانندگی سطحی در [26] و [27] مورد بررسی قرار گرفته است. کنترل رویداد محور یک برنامه های بالقوه در کنترل دریایی با توجه به منابع ارتباطی محدود و نیاز به عمر مفید دارد. با این حال، نتایج کنونی کنترل رویداد بسیار نادر است.
سهم اصلی این مقاله این است که یک الگوریتم کنترل ردیابی رویدادی برای کشتی های دریایی پیشنهاد کند تا اطمینان حاصل شود که خطای ردیابی در نهایت محدود و بدون رفتار Zeno است. کنترل کننده ردیابی غیر خطی در ابتدا با استفاده از روش پسگام طراحی شده است. الگوریتم پیشنهادی با ساختن شرایط مبتنی بر رویداد و گسترش کنترل کننده ردیابی بصورت مداوم به دست می آید. در مقایسه با کنترل کننده سنتی برای کشتی دریایی، کنترل ورودی طراحی شده تنها زمانی که شرایط خاص رویداد برآورده می شود به روز می شود. روش کنترل پیشنهادی مبتنی بر رویداد می تواند فرکانس اجرای کنترل کننده و میزان ارتباطات را به طور قابل توجهی کاهش دهد. بنابراین مصرف انرژی کارآمد می تواند تضمین شده و زمان سرویس کشتی بهبود می یابد، در عین حال می تواند اطمینان حاصل کند که عملکرد ردیابی مشابه روش متداول است یا نه، بهتر است. بخش های باقی مانده به شرح زیر است: بخش 2 مدل ریاضی کشتی های دریایی را ارائه می دهد. بخش 3 در مورد الگوریتم کنترل ردیابی مسیر رویدادهای پیشنهادی بحث می کند. در بخش 4، شبیه سازی برای اعتبارسنجی الگوریتم ردیابی توسعه داده شده انجام شده است. در نهایت بخش 5 نتایج را فراهم می کند.
- 2. مدل ریاضی کشتی دریایی
در این مقاله، عملیات ردیابی برای کشتی های دریایی بر روی برنامه های کم سرعت متمرکز شده است، بنابراین مدل 3 درجه آزادی (DOF) برای کشتی های دریایی در نظر گرفته شده است.
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
- لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش ترجمه تخصصی مقالات خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش ترجمه مقاله
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.