پروپوزال مهندسی برق کنترل بهینه سیستم‌های رخداد گسسته هایبرید مدل شده با شبکه‌های پتری در حضور عدم قطعیت

مشاوره در انجام پایان نامه و پروپوزال ارشد و دکتری، انجام پایان نامه ارشد و دکتری ادیب مشاور، انجام پایان نامه، انجام پایان نامه ارشد، انجام پایان نامه کارشناسی ارشد، انجام رساله دکتری، انجام پایان نامه دکتری

چكيده

در جامعه امروزی بسیاری از مسائل مربوط به سیستم‌های تولیدی، زنجیره تامین و سیستم‌های اجتماعی را می‌توان در قابل یک مسئله بهینه‌سازی سیستم‌های رخداد گسسته بیان کرد. شبکه پتری به عنوان یک ابزار مدل‌سازی می‌تواند در حل این قبیل مسائل کنترل بهینه مورد استفاده قرار ‌گیرد. در دو دهه اخیر سیستم‌هایی با دینامیک هایبرید رخدادبرانگیخته- زمان برانگیخته توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. بنابراین، استفاده از پتری‌نت هایبرید به منظور بهینه‌سازی این سیستم‌ها می‌تواند مفید واقع شود. به‌منظور استفاده از پتری‌نت هایبرید برای کنترل بهینه سیستم‌های هایبرید، ارائه یک فرمول بندی مناسب که بتوان روش‌های موجود در کنترل بهینه را پیاده‌سازی نمود، ضروری به نظر می‌رسد. از این رو در این پایان‌نامه، دینامیک پتری‌نت هایبرید از دیدگاه رخدادبرانگیخته مورد بررسی قرار گرفته است که برای حل دسته وسیعی از مسائل کنترل بهینه کارآمد می‌باشد.

یکی از مسائل مهم در طراحی کنترل‌کننده برای هر سیستمی کنترل‌پذیری می‌باشد. در عمل وجود مودهای کنترل‌ناپذیر در سیستم می‌تواند باعث کاهش کارایی کنترل کننده و در پاره‌ای موارد منجر به عدم کارایی آن شود. سیستم‌های رخداد گسسته هایبرید نیز از این قاعده مستثنی نمی‌باشد. به اینصورت که در یک سیستم واقعی امکان وجود برخی رخدادهای کنترل ناپذیر وجود دارد و کنترل کننده باید کارایی مناسب در مواجهه با این رخدادها را از خود نشان دهد. کنترل پذیری در شبکه‌های پتری معمولا با قابلیت کنترل زمان آتش کردن گذرگاه‌های گسسته و یا سرعت آتش کردن گذرگاه‌های پیوسته بیان می‌شود.

یکی دیگر از مسائل مهم در سیستم‌های واقعی تصادفی بودن زمان اتفاق افتادن وقایع و یا سرعت فلوی گذرنده می‌باشد. در سیستم‌های عملی معمولا زمان انجام فعالیت ها در یک بازه قرار دارد که حد بالای این بازه می‌تواند به بینهایت نیز میل کند. همچنین سرعت آتش گذرگاه‌های پیوسته نیز می‌تواند دارای نایقینی باشد. به این صورت که، سرعت آتش گذرگاه‌های پیوسته در یک قرار گرفته باشد و سرعت واقعی آن مشخص نباشد. کنترل بهینه سیستم‌های مدل شده توسط شبکه پتری با گذرگاه‌هایی با زمان‌های تصادفی برای گذرگاه‌های گسسته و یا سرعت آتش تصادفی برای گذرگاه‌های پیوسته هدف اصلی این پژوهش می‌باشد.

واژه‌های کلیدی:شبکه پتری هایبرید، کنترل ، گذرگاه‌های کنترل ناپذیر، کنترل درحضور نایقینی

در مهندسی کنترل تحول حالت برخی از سیستم‌ها با وقوع آسنکرون رخدادهای گسسته مشخص می‌شود. برخی از این وقایع، مثل فشار یک دکمه کیبرد، کنترل شده‌اند و برخی، مثل خرابی خود بخود یک وسیله، کنترل نشده‌اند. همچنین، برخی از این وقایع قابل مشاهده با سنسورها می‌باشند؛ در حالیکه، برخی از وقایع ممکن است قابل مشاهده نباشند. این ویژگی‌ها برای این کلاس از سیستم‌های دینامیکی در قالب «سیستم‌های رخداد گسسته» قرار می‌گیرند. در سیستم‌های رخداد گسسته یک واقعه به صورت آنی اتفاق می‌افتد و باعث انتقال از یک حالت به حالت دیگر می‌شود. در حقیقت، یک واقعه برابر است با آغاز یا پایان یک فعالیت [1].

یکی از روش‌های رایج مدل‌سازی سیستم‌های رخداد گسسته، آتوماتای محدود[1] است [2] [3]. هرچند روش‌هایی برای طراحی کنترلر بر اساس مدل آتوماتای سیستم وجود دارند؛ اما، معمولاً این روش‌ها شامل جستجوهای فراگیر و یا شبیه‌سازی رفتار سیستم می‌باشند. از اینرو، برای سیستم‌های با تعداد حالت‌های زیاد و یا تعداد رخدادهای زیادی که موجب انتقال حالت می‌شوند، از نظر عملی نا‌مناسب می‌باشد.

مدل‌‌سازی سیستم‌های رخداد گسسته با شبکه‌های پتری می‌تواند برخی از مشکلات ذکر شده برای مدل اتوماتای محدود را حل کند. شبکه‌های پتری [4, 5] دارای یک نمایش ریاضی ساده هستند که بکارگیری جبر خطی ماتریسی، آن‌ها را به طور ویژه برای طراحی و تحلیل مفید می‌سازد. مدل‌های شبکه‌ی پتری معمولاً فشرده‌تر از مدل‌های بر اساس آتوماتایی هستند که رفتار سیستم را نمایش می‌دهند. همچنین، این شبکه‌ها برای نمایش سیستم‌هایی با ساختار و جریان تکرار شونده اما با فضای حالت قابل دسترس[2] بزرگ مناسب‌تر هستند. شبکه‌‌های پتری بر خلاف آتوماتا می‌توانند وقوع همزمان وقایع گوناگون را بدون نگرانی از افزایش پیچیدگی مدل در نظر بگیرند. علاوه بر این، آنها یک نمایش گرافیکی دارند که تجسم جریان حالت[3] یک سیستم و دیدن سریع وابستگی‌های یک قسمت از سیستم به قسمت دیگر را ممکن می‌سازد.

با توجه به ویژگی ذکر شده، پتری‌نت[4] به‌عنوان یک ابزار مدل‌سازی ریاضی برای کنترل و حل بسیاری از مسائل بهینه‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، به منظور استفاده از شبکه پتری برای کنترل دسته وسیعی از سیستم‌ها، نیازمند ارائه یک روش مدل‌سازی جامع می‌باشیم.

برای مدت زمان طولانی، پروسه‌هایی با دینامیک رخدادبرانگیخته[5] و پروسه‌هایی با دینامیک زمان‌برانگیخته[6] با دو ابزار کاملاً متفاوت مدل‌سازی و تحلیل می‌شدند. سیستم‌های با دینامیک زمان‌برانگیخته عموماً با معادلات دیفرانسیل و معادلات تفاضلی و فضای حالت و... توصیف می‌شوند. درحالیکه، در سیستم‌های با دینامیک رخدادبرانگیخته از گراف گذرگاه حالت[7]، شبکه‌های پتری و... استفاده می‌شود. در دو دهه اخیر، سیستم‌هایی با ساختار توام زمان‌برانگیخته و رخدادبرانگیخته توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. سیستم‌های هایبرید، سیستم‌های دینامیکی هستند که شامل حالت‌های گسسته، حالت‌های پیوسته و متغیرهای رخداد هستند [6]. به عبارت دیگر سیستم شامل دینامیک رخداد برانگیخته و زمان برانگیخته می‌باشد و کنترل‌کننده نیز قادر است هر دو قسمت را کنترل کند.

اولین هدف از کنترل سیستم‌های دینامیکی رخداد گسسته و یا هایبرید تضمین رفتار مناسب سیستم است. به عنوان مثال، از موقعیت‌های خطرناک باید دوری شود، سیستم نباید به حالتی برسد که نتواند از آن خارج شود (بن بست[8]) و غیره. جهت کنترل سیستم، کنترل کننده باید قادر باشد تا از آتش کردن گذرگاه‌های خاصی جلوگیری کند. به عنوان مثال، می‌توان با تنظیم وضعیت چراغ راهنمایی بر روی «قرمز»، از ورود ماشین‌ها به یک تقاطع جلوگیری کرد. گذرگاه‌هایی که می‌توان مسدود کرد را گذرگاه‌های کنترل‌پذیر می‌نامند. تصمیم‌گیری برای اینکه کدام گذرگاه کنترل‌پذیر بایستی مسدود شوند، بر اساس دانشی که از رفتار گذشته‌ی سیستم داریم انجام می پذیرد. بنابراین، در هر زمان، کنترلر باید رؤیت‌پذیری جزئی از سیر تکامل حالت سیستم داشته باشد.

در سیستم رخداد گسسته و یا هایبرید منظور از کنترل قابلیت تغییر دادن رفتار پلنت تحت بررسی در شرایط لازم است. این تغییر رفتار با اعمال مشخصه‌هایی بر نحوه‌ی عملکرد سیستم انجام می‌شود. بسته به اینکه رفتار سیستم رخداد گسسته توسط چه ابزاری مدل شود، نوع مشخصه‌ها تغییر می‌کند. این مشخصه‌ها قیدهایی چون چگونگی ترتیب رخداد وقایع و اجازه‌ی وقوع یا عدم وقوع یک رخداد در مواقع لازم و تنظیم سرعت آتش گذرگاه‌های پیوسته می‌باشند.

برای کنترل سیستم‌های رخداد گسسته، روش‌های گوناگونی در مقالات متعدد به کار برده شده‌اند از قبیل کنترل متمرکز، نامتمرکز [7]، با ناظر [8]، [9]، سلسله مراتبی [10] و غیره. از میان روش‌های فوق روش کنترل نظارتی متمرکز یک روش پرکاربرد برای کنترل شبکه‌های پتری است که در ادامه کار توضیح داده شده و مشکلات آن آورده خواهد شد. بررسی کامل روش‌های گوناگون کنترل نظارتی برای شبکه‌های پتری در [11] آورده شده است.

در روش استفاده از کنترل نظارتی برای اعمال مشخصه‌های کلی بر روی سیستم رخدادگسسته‌ی بدون ناظر، یک سیستم رخداد گسسته دیگر که آن نیز با شبکه‌ی پتری مدل شده است به عنوان ناظر به سیستم اضافه می‌شود. برای مثال در شبکه پتری گسسته اعمال این مشخصه‌های کلی به صورت قیدهایی بر روی نشانه‌گذاری مکان‌ها، تعداد آتش کردن گذرگاه‌های مشخص و یا اجازه آتش کردن گذرگاه معین در شرایط مورد نیاز صورت می‌گیرد. این قیود در شبکه‌های پتری را می‌توان توسط نامساوی‌ها بیان کرد. یکی از مشکلات اساسی استفاده از روش کنترل نظارتی در سیستم‌های رخداد گسسته تکه‌ای کنترل‌پذیر، کاهش سرعت پروسه کلی بدلیل محدودیت ایجاد شده توسط ناظر می‌باشد. در شبکه‌های پتری گسسته نشان داده شده است که با اطلاع از رفتار سیستم و زمان عملکرد اجزای آن می‌توان به رفتار بهتری از لحاظ زمان عملکرد سیستم دست یافت [] ولی این مشکل برای شبکه‌های پتری هایبرید همچنان باقی است.  بنابراین ارائه یک روش کنترل برای بهینه سازی اهداف کلی در شبکه‌های پتری هایبرید و حتی شبکه‌های پتری گسسته از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

یکی دیگر از مسائل مهم در سیستم‌های  عملی تصادفی بودن زمان اتفاق افتادن وقایع و یا سرعت فلوی گذرنده می‌باشد که سیستم‌های مدل شده با شبکه‌های پتری نیز از این قاعده مستثنی نیستند. در سیستم‌های عملی معمولا زمان انجام فعالیت ها در یک بازه با تابع توزیع احتمالی مشخص قرار دارد که حد بالای این بازه می‌تواند به بینهایت نیز میل کند. همچنین سرعت آتش گذرگاه‌های پیوسته نیز می‌تواند دارای نایقینی باشد. به این صورت که، سرعت آتش گذرگاه‌های پیوسته در یک بازه با یک توزیع احتمالی مشخص قرار گرفته باشد و سرعت واقعی آن مشخص نباشد. کنترل بهینه سیستم‌های مدل شده توسط شبکه پتری با گذرگاه‌هایی با زمان‌های تصادفی برای گذرگاه‌های گسسته و یا سرعت آتش تصادفی برای گذرگاه‌های پیوسته از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

 

[1]  Finite Automata

[2] Reachable state space

[3]  State flow

[4] Petri Net

[5] Event-driven

[6] Time-driven

[7]  State flow graph

[8] Deadlock

 

موضوع پایان نامه مهندسی برق قدرت انجام پایان نامه برق قدرت

موضوع پایان نامه مهندسی برق انجام پایان نامه برق قدرت

آموزش نرم افزار گمز و شبیه سازی با گمز

پروپوزال مهندسی برق قدرت ریز شبکه

هماهنگی حفاظتی یکپارچه رله‌های اضافه جریان همراه با جایابی و تعیین ظرفیت بهینه واحدهای تولید پراکنده در شبکه توزیع الکتریکی 

دانلود پروژه آماده کنترل مدرن (کد 12)

دانلود پروژه آماده کنترل مدرن کد 215

 

مشاوره تخصصی انجام پایان نامه ارشد

یکی از مهمترین وظایف دانشجویان در مقاطع تحصیلات تکمیلی (کارشناسی ارشد و دکتری) انجام پایان نامه می باشد. فقر اساتید خبره در زمینه های مختلف علمی تحقیقاتی در برخی دانشگاه های داخلی و خارجی موجب سردرگمی دانشجویان عزیز گردیده است، موسسه ادیب مشاور مفتخر است که در پاسخ به این نیاز طی ده سال فعالیت به تعداد بیشماری از دانشجویان ارشد و دکتری خدمات مشاوره تخصصی ارايه داده است.

به طور کلی انجام پایان نامه کاری زمان بر است که دانش و تجربه زیادی نیازمند است. موسسه ادیب مشاور با چندین سال تجربه در عرصه مشاوره و با در اختیار داشتن متخصصین و اساتیدی با تجربه آماده مشاوره و آموزش پایان نامه در کلیه رشته های دانشگاهی می باشد.

علاوه بر این موسسه ادیب مشاور، در زمینه شبیه سازی مقالات، پایان نامه ها و انجام پروژه ها با برنامه نویسی نیز به دانشجویان کشور عزیزمان خدمات لازم را ارائه می کند. این خدمات شامل تحلیل آماری، پیاده سازی با انواع نرم افزارهای مهندسی، برنامه نویسی با انواع زبان های برنامه نویسی و تهیه پرسش نامه می شود.

به طور کلی سر فصل های خدمات موسسه ادیب مشاور عبارتند از:

مشاوره پروپوزال در رشته مدیریت، حسابداری، مهندسی برق قدرت، مهندسی برق الکترونیک، مهندسی کامپیوتر و روانشناسی و دیگر رشته ها

مشاوره پایان نامه در رشته مدیریت، حسابداری، مهندسی برق قدرت، مهندسی برق الکترونیک، مهندسی کامپیوتر و روانشناسی و دیگر رشته ها

استخراج مقاله از پایان نامه در رشته مدیریت، حسابداری، مهندسی برق قدرت، مهندسی برق الکترونیک، مهندسی کامپیوتر و روانشناسی و دیگر رشته ها

انجام پایان نامه کامپیوتر، پروپوزال مهندسی کامپیوتر

اگر برای هریک از موارد فوق نیاز به مشاوره رایگان دارید، همین الان با ما تماس بگیرید.