ارایه دو روش جدید برای حل مسایل کنترل بهینه بازه ای خطی با استفاده از رویکرد تاب آوری سیگنال کنترلی

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 60

فایل این مقاله در 20 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_DMOR-9-3_014

تاریخ نمایه سازی: 8 اسفند 1403

چکیده مقاله:

هدف: در این مقاله، دو روش جدید برای یافتن کنترل بهینه سیستم های توصیف شده با معادلات دیفرانسیل خطی که دارای ضرایب بازه ای هستند، ارایه می شود. در این روش ها، مساله کنترل بهینه بازه ای داده شده به یک مساله کنترل بهینه غیربازه ای (قطعی) تبدیل شده تا امکان استفاده از تئوری کنترل بهینه برای حل آن فراهم شود. با در نظر گرفتن حدود تغییرات برای سیگنال کنترلی، جواب بهینه مساله اصلی به دست می آید.روش شناسی پژوهش: در این پژوهش، روش هایی ارایه می شوند که در آن با حل زیر مدل های قطعی از مساله کنترل بهینه بازه ای، تقریب خوبی از جواب بهینه مساله بازه ای به دست می آید. در روش اول، با استفاده از مرکز بازه، مساله کنترل بهینه بازه ای داده شده به یک مساله کنترل بهینه قطعی تبدیل شده و امکان استفاده از شرایط پونتریاگین برای حل آن فراهم می شود. با اعمال یک متغیر تاب آوری برای جواب حاصل، حدود تغییرات سیگنال کنترلی و جواب بهینه بازه ای برای مساله اصلی به دست می آید. در روش دوم، ابتدا مساله کنترل بهینه را به ازای مقادیر ابتدا و انتهای بازه حل می کنیم و در هر زمان کمترین مقدار را به عنوان کران پایین و بیشترین مقدار را به عنوان کران بالای بازه جواب در نظر می گیریم. سپس با اعمال قیود مساله، میزان تاب آوری متغیر حالت و سیگنال کنترلی را محاسبه می کنیم. همچنین برای کاهش خطا در محاسبات بازه ای از تفاضل تعمیم یافته هوکوهارا استفاده شده است.یافته ها: حل مسایل بهینه سازی با استفاده از رهیافت کنترل بهینه بازه ای، نشان می دهد که جواب بهینه زیر مدلی که با هر یک از این دو روش به دست می آید، درون بازه جواب مساله اصلی قرار دارد. به علاوه، انتظار می رود جواب این دسته از مسایل که بازه پارامتر دارای عدم قطعیت مشخص است، به صورت مقادیر بازه ای باشند که نتایج ارایه شده این موضوع را نیز شامل می شوند.اصالت/ارزش افزوده علمی: برای به دست آوردن نتایج عددی از نرم افزاز متلب و جعبه ابزار بازه ای اینتلب استفاده شده است. اگرچه رویکردهای ارایه شده در زمره روش های غیرمستقیم جای می گیرند، اما از معایبی همچون حجم محاسباتی سنگین به دور بوده و با به کارگیری رویکرد بازه ای می تواند حل مساله را نیز ساده تر کند.

کلیدواژه ها:

اصل اکسترمم پونتریاگین ، عدم قطعیت بازه ای ، کنترل بهینه بازه ای ، مساله کنترل بهینه

نویسندگان

الناز حسینی

گروه ریاضی، دانشکده ریاضی، آمار و علوم کامپیوتر، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.

مهدی الله دادی

گروه ریاضی، دانشکده ریاضی، آمار و علوم کامپیوتر، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.

سمانه صردی زید

گروه علوم پایه، دانشکده صنعت و معدن، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Alekseev, V. M., Tikhomirov, V. M., & Fomin, S. V. ...
  • Khanfer, A. (۲۰۲۴). Calculus of variations. In Applied functional analysis ...
  • Athans, M., & Falb, P. L. (۲۰۰۷). Optimal control: An ...
  • Ekeland, I. (۲۰۱۸). On the euler–lagrange equation in calculus of ...
  • Zadeh, L. A. (۱۹۶۵). Fuzzy sets. Information and control, ۸(۳), ...
  • Farhadinia, B. (۲۰۱۴). Pontryagin’s minimum principle for fuzzy optimal control ...
  • Pakdaman, M., & Effati, S. (۲۰۱۶). Approximating the solution of ...
  • Lupulescu, V. (۲۰۱۳). Hukuhara differentiability of interval-valued functions and interval ...
  • Goto, N., & Kawable, H. (۲۰۰۰). Direct optimization methods applied ...
  • نمایش کامل مراجع