طراحي فيلتر كالمن تشخيص و جداساز عيب با رويكرد مديريت ارسال داده‌هاي اندازه‌گيري برمبناي وقوع رويداد

دكتري

در اين رساله دكتري به توسعه فيلتر كالمن بازگشتي تشخيص و جداساز عيب برمبناي روش هاي كنترل ارتباطات (زمانبندي وقوع رويداد معين و تصادفي) به منظور كنترل ارتباطات سيستم هاي تحت شبكه پرداخته شده است. با توجه به اين امر كه در سيستم هاي واقعي نويز و ورودي هاي ناشناخته امري اجتناب ناپذير هستند، از اين¬رو سيستم درنظر گرفته شده در اين رساله، سيستم خطي شامل ورودي ناشناخته معين/تصادفي با ميانگين مخالف صفر و نويز اندازه گيري رنگي است. ابتدا به ارائه روش تركيبي براي مقابله با اثر نويز اندازه گيري رنگي در طراحي فيلتر تشخيص و جداساز عيب و جلوگيري از ايجاد نويز اندازه گيري سفيد گوسي با كواريانس صفر پرداخته شده است. پس از آن زيرسيستم پايدار از سيستم اصلي كه تا حدممكن اثر اغتشاش را تضعيف نموده و در حالت ايده آل مستقل از اثر اغتشاش است، بدست آورده شده است. همچنين به منظور كنترل ارتباطات بين فيلتر تشخيص و جداساز عيب و گره هاي سنسوري، ابتدا فيلتر ياد شده براساس زمانبندي وقوع رويداد معين به صورت بازگشتي توسعه داده شده است. با توجه به چالش اصلي موجود در كنترل ارتباطات به روش زمانبندي هاي معين (عدم امكان رديابي سيستم هاي مرتبه بالاتر به صورت برخط به دليل محاسبات سنگين) در ادامه پژوهش، به توسعه فيلتر تشخيص و جداساز عيب براساس سه نوع شرط تصادفي كنترل ارتباطات پرداخته شده است. در حالت اول، شرط وقوع رويداد تصادفي فقط براساس داده هاي اندازه گيري شده عمل مي كند. به عبارتي شرط ارسال داده به صورت حلقه باز درنظر گرفته شده است. در حالت دوم، شرط وقوع رويداد تصادفي براساس اختلاف بين داده هاي اندازه گيري شده فعلي و پيش بيني آخرين داده ارسال شده عمل مي كند. به تعبيري ديگر ارسال داده به صورت حلقه بسته درنظر گرفته شده است. در اين حالت سنسور علاوه بر داده هاي اندازه گيري شده نيازمند تخمين آن ها نيز است. از اين رو در اين نوع ارتباط، سنسور نيازمند كپي محلي تخمين گر در خود و يا فيدبك از فيلتر تشخيص و جداساز عيب به سنسور كه اطلاعات اضافي آن حذف شده است، مي باشد. در حالت سوم، شرط وقوع رويداد تصادفي براساس اختلاف بين آخرين نمونه اندازه گيري شده و ضريبي از تخمين تقريبي آخرين نمونه ارسال شده عمل مي كند. درنتيجه در اين نوع ارتباط برخلاف ارتباط حقله بسته، سنسور نيازمند فيدبك از تخمين گر نبوده و برخلاف ارتباط حلقه باز، سنسور تخمين تقريبي آخرين نمونه ارسال شده را دارد. از اين رو علي رغم نبود حلقه فيدبك از فيلتر تشخيص و جداساز عيب به سنسور، عملكرد نزديكتري به ارتباط حلقه بسته دارد. لازم به ذكر است به منظور سهولت طراحي پارامترهاي ثابت، در اين رساله دكتري پارامترهاي طراحي براساس روش بهينه سازي محدب نامساوي ماتريسي خطي ارائه شده است. در پايان، عملكرد روش هاي توسعه داده شده با شبيه سازي به منظور تشخيص و جداسازي عيب استاتور و روتور موتور القايي سه فاز در حضور اغتشاش نامتعادلي منبع تغذيه مورد ارزيابي قرار گرفته است.

204910

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر سعيد شمقدري

برق-كنترل

دكتر جواد پشتان