OTHERS_CITABLE تخمین حالت و انتخاب حسگر توزیع‌یافته در شبکه حسگر بی‌سیم در حضور نویز وابسته به حالت در این مقاله، مسأله تخمین توزیع‌یافته متغیرهای حالت یک سیستم دینامیکی غیرخطی توسط شبکه حسگر بی‌سیم غیرمتمرکز و در حضور نویز مشاهدات وابسته به حالت در نظر گرفته شده است. در برخی حسگرهای فاصله یا زاویه مانند حسگرهای فراصوت، خطای مشاهدات وابسته به حالت می‌باشد. بدین معنا که با افزایش فاصله میان حسگر و هدف، خطای اندازه‌گیری افزایش یافته و منجر به کاهش کارایی تخمین‌گرها می‌شود. بنابراین، یک روش تخمین حالت توزیع‌یافته بر اساس اجماع بر روی توابع درست‌نمایی و در حضور نویز وابسته به حالت حسگرهای زاویه ارائه گشته است. همچنین به منظور جلوگیری از اتلاف انرژی در شبکه، یک الگوریتم انتخاب حسگر توزیع‌یافته پیشنهاد شده است. در شبکه غیرمتمرکز، بر خلاف شبکه‌های متمرکز، مرکز همجوشی واحدی برای پردازش داده‌ها به صورت سراسری وجود ندارد. همچنین، هیچ گونه دانش سراسری از توپولوژی کل یک شبکه غیرمتمرکز در دسترس نمی‌باشد. بنابراین، در این مقاله، کران پایین کرامر-رائو به صورت توزیع‌یافته و با در نظر گرفتن نویز وابسته به حالت حسگرهای زاویه استخراج شده و سپس، از کران به دست آمده برای انتخاب تطبیقی حسگرها یه صورت توزیع‌یافته استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی برای یک مسأله ردیابی هدف، نشان‌گر کارایی روش‌های تخمین حالت و انتخاب حسگر پیشنهادی می‌‌باشند. http://joc.kntu.ac.ir/article-1-394-fa.pdf 2017-09-23 1 12 تخمین حالت توزیع‌بافته شبکه حسگر بی‌سیم نویز وابسته به حالت انتخاب حسگر الگوریتم اجماع Distributed Estimation and Sensor Selection in Wireless Sensor Network in the Presence of State-Dependent Noise In this paper, the problem of distributed state estimation of a nonlinear dynamical system in a decentralized Wireless Sensor Network (WSN) in the presence of state-dependent observation noise is considered. Some bearings or ranging devices, such as ultrasonic sensors, have distance-dependent measurement error and their measurement noise variance grows as their relative distance to the target increases. This state-dependent measurement error leads to poor performance of estimation algorithm. To solve this problem, a consensus-based distributed state estimation methodology is presented in this paper by reaching a consensus on likelihood functions in the presence of state-dependent observation noise of bearings sensors. To reduce energy consumption in WSN, a distributed sensor selection algorithm is proposed. Unlike centralized networks, no fusion center is deployed in decentralized networks to gather and process the collected data, globally. Moreover, there is no global knowledge of the network topology in decentralized networks. Therefore, the Posterior Cramér-Rao Lower Bound (PCRLB) is derived in a distributed fashion in the presence of state-dependent noise of bearings sensors, to perform an adaptive sensor selection algorithm. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed state estimation and sensor selection algorithms for a target tracking problem http://joc.kntu.ac.ir/article-1-394-en.pdf 2017-09-23 1 12 Distributed state estimation wireless sensor network state-dependent noise sensor selection consensus algorithm Atiyeh Keshavarz-Mohammadiyan a_keshavarz@email.kntu.ac.ir 1 K.N. Toosi University of Technology AUTHOR Hamid Khaloozadeh h_khaloozadeh@kntu.ac.ir 2 K.N. Toosi University of Technology AUTHOR
OTHERS_CITABLE کنترل مد لغزشی مبتنی بر روش تحریک-رویداد در سیستم‌های خطی دارای اغتشاش و نایقینی در این مقاله پیاده سازی روش تحریک-رویداد بر روی کنترل کننده مد لغزشی در سیستمهای خطی چند ورودی دارای اغتشاش سازگار و عدم قطعیت ساختاری در ماتریس حالت سیستم ارائه می­گردد. روش تحریک-رویداد یک استراتژی زمانبندی برای افزایش فاصله به­روز رسانی­ها سیگنال کنترلی در حلقه فیدبک و در عین حال حفظ پایداری و کارایی سیستم کنترلی است. در صورتی که سیگنال کنترلی یک سیستم پیوسته، از طریق یک سیستم دیجیتال محاسبه و یا از طریق شبکه به ورودی محرک اعمال گردد، افزایش فاصله نمونه برداری­ها، کارایی کلی سیستم دیجیتال و یا پهنای باند شبکه را افزایش می­دهد. هدف این مقاله ترکیب روش کنترل مد لغزشی با استراتژی تحریک-رویداد در راستای افزایش کارایی کلی سیستم دیجیتال و در عین حال حفظ پایداری و کارایی سیستم کنترل است. پدیده چترینگ ناشی از کنترل مد لغزشی غیر قابل اجتناب است و پیاده سازی روش تحریک-رویداد را در عمل محدود می­سازد؛ لذا برای رفع این پدیده راهکاری بر مبنای استفاده از لایه­های مرزی پویا ارائه می­شود. بعلاوه به کار گیری لایه مرزی نیز باعث به وجود آمدن چرخه حدی ناخواسته در مسیر حالت می­شود. در این مقاله دامنه چرخه حدی با طراحی لایه مرزی و قانون کنترلی پویا و متناسب با فضای حالت به صورتی کاهش می­یابد، که عدم رخداد نقطه تجمع درخواست به روز رسانی نیز تضمین گردد. نتایج شبیه سازی یک سیستم خطی با عدم قطعیت در ماتریس سیستم، نشان دهنده کارایی ترکیب روش تحریک-رویداد با کنترل مد لغزشی با رویکرد لایه مرزی است. http://joc.kntu.ac.ir/article-1-404-fa.pdf 2017-09-05 13 24 کنترل مد لغزشی لایه مرزی روش تحریک-رویداد قانون تحریک نقطه تجمع در به روز رسانی لایه های مرزی Event-Triggered based Sliding Mode Control of Uncertain Linear Systems This paper presents the implementation of the event-triggered technique on sliding mode control (SMC) method in the case of linear systems with bounded uncertainty. Event-triggered technique is a scheduling strategy to reduce the number of control updates in a feedback loop. The Main contribution of this paper is to implement event-triggered SMC on the linear multi-input linear systems with parameter uncertainties. Although the chattering is inevitable in SMC, to tackle this phenomenon, hysteresis bounds are offered to reduce the frequency of control updates; nevertheless it induces a limit cycle. By updating control law at hysteresis boundaries, as the event-triggering rule, system finally ends to limit cycle. Another contribution of this paper is to reduce the amplitude of this limit cycle according to the variable control input, while guaranteeing no request for successive control updates too. In this paper by properly designing dynamic control law and hysteresis bands based on state trajectory, as the system moves towards the stable point, its amplitude decreases and the limit cycle amplitude fades accordingly. This method is illustrated by an example of linear system with uncertainty in the system matrix. Simulation results depict the applicability of SMC combination with the event-triggered technique. http://joc.kntu.ac.ir/article-1-404-en.pdf 2017-09-05 13 24 Sliding mode control hysteresis band event-triggered method inter-execution time triggering rule accumulation point Farzad zarei farzadzarei@gmail.com 1 AUTHOR Mohammad Hossein Shafiei shafiei@sutech.ac.ir 2 AUTHOR Akbar Rahideh rahide@sutech.ac.ir 3 AUTHOR
OTHERS_CITABLE طراحی تحلیلی کنترل کننده بهینه ی غیرخطی مقید برای سیستم تعلیق فعال خودرو با درنظر گرفتن محدودیت دینامیک عملگر در این مقاله، یک قانون کنترل بهینه‌ی غیرخطی مقید برای سیستم تعلیق فعال خودرو با در نظر گرفتن محدودیت دینامیک عملگر هیدرولیکی به صورت تحلیلی توسعه داده می‌شود. در استخراج این قانون کنترلی جدید، اثرات غیرخطی¬ در نیروهای فنر، میرایی و عملگر هیدرولیکی در نظر گرفته شده است. ورودی کنترلی سیستم، جابجایی قرقره شیر هیدرولیک است که درعمل محدود بوده و باید قید آن در استخراج قانون کنترلی لحاظ شود. در روش پیشنهادی، ابتدا مسئله‌ی کنترلی مذکور با استفاده از ایده‌ی پیش‌بین و با تشکیل شاخص عملکردی که ترکیب وزن‌داری از پاسخ‌های پیش‌بینی شده‌ی سیستم غیرخطی و ورودی کنترلی است به یک مسئله بهینه‌سازی غیرخطی مقید تبدیل می‌شود. سپس این مسئله بهینه سازی با استفاده از قضیه‌ی کن- تاکر بصورت تحلیلی حل شده و قانون کنترل بهینه‌ی مقید برای سیستم تعلیق بدست می‌آید. قانون بدست آمده به شکل بسته بوده و برای حل و پیاده‌سازی راحت می‌باشد. ‌در نهایت، عملکرد کنترل کننده‌ی پیشنهادی با استفاده از شبیه سازی مدل خودرو روی یک جاده با ورودی تصادفی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. نتایج نشان‌دهنده کاهش چشمگیر شتاب بدنه و بهبود راحتی سفر با استفاده از ورودی کنترلی محدود شده می‌باشد. ضمن اینکه دیگر پاسخ‌های سیستم تعلیق اعم از جابجایی تعلیق و جابجائی تایر نیز در وضعیت مناسبی می‌باشند. http://joc.kntu.ac.ir/article-1-397-fa.pdf 2017-08-28 25 34 سیستم تعلیق فعال کنترل بهینه مقید دینامیک غیرخطی عملگر هیدرولیکی Analytical Design of Constrained Nonlinear Optimal Controller for Vehicle Active Suspension System considering the Limitation of Hydraulic Actuator In this paper, a constrained nonlinear optimal control law is analytically developed for vehicle active suspension system considering the limitation of hydraulic actuator. In the design of the controller, the nonlinear characteristics of spring and damper forces and hydraulic actuator are considered. The control input is the displacement of the hydraulic valve spool which is bounded in practice and its constraint should be considered in the design process. In the proposed method, the control problem is firstly transformed to a constrained nonlinear optimization problem by performing a performance index defined as a weighted combination of predicted responses of nonlinear suspension system and control input. Then, this equivalent constrained optimization problem is solved using Kuhn-Tucker theorem to find the constrained optimal control law. The derived control law is in the closed form which is easy to solve and implementation. The controller performance is evaluated through computer simulation of the vehicle suspension model excited by a random road input. The obtained result indicate a remarkable decrease of the body acceleration which leads to the ride comfort. Meanwhile, other suspension responses including suspension and tire deflections are in suitable ranges.   http://joc.kntu.ac.ir/article-1-397-en.pdf 2017-08-28 25 34 active suspension system constrained optimal control nonlinear control hydraulic actuator. Bahman Abdi abdibahman2389@gmail.com 1 Sahand University of Technology AUTHOR Mehdi Mirzaei mirzaei@sut.ac.ir 2 Sahand University of Technology AUTHOR Sadra Rafatnia sadrarafatnia@yahoo.com 3 Sahand University of Technology AUTHOR Ahmad Akbari Alvanagh a.akbari@sut.ac.ir 4 Sahand University of Technology AUTHOR
OTHERS_CITABLE طراحی رویتگر حالت برای سیستم‌های تکه‌ای‌خطی زمان گسسته: رویکرد نامساویهای ماتریسی خطی در این مقاله، مسئله طراحی رویتگر حالت همراه با پسخور حالت، جهت پایدارسازی سیستم‌های تکه‌ای‌خطی زمان گسسته ارائه‌ شده است. در این مقاله، ما دو سیستم زمان گسسته داریم که یکی از سیستم‌ها اغتشاش یافته و سیستم دیگری فاقد اغتشاش است. برای طراحی رویتگر حالت، از روش نامساوی‌های ماتریسی خطی، توابع لیاپانوف درجه دوم تکه‌ای و لم فینسلر استفاده ‌شده است. علاوه بر روش‌های ذکرشده فوق، روش کنترل H∞ نیز جهت طراحی رویتگر حالت برای سیستم همراه با اغتشاش خارجی استفاده ‌شده است. روش کنترل H∞ سیگنال اغتشاش را تضعیف کرده و تخمین خوب و مناسبی  از حالت‌های سیستم ارائه می­دهد. در این مقاله با استفاده از لم فینسلر، مجموعه‌ای از متغیرهای کمکی برای کاهش طراحی محافظه‌کارانه معرفی‌شده‌اند. نتایج شبیه‌سازی نشان‌دهنده کارایی بالای روش پیشنهادشده جهت پایدارسازی سیستم حلقه بسته و دستیابی به تخمینی خوب و قابل‌قبول از متغیرهای حالت است. http://joc.kntu.ac.ir/article-1-390-fa.pdf 2017-08-29 35 49 رویتگر حالت پسخور خروجی استاتیک سیستم‌های زمان گسسته نامساوی‌های ماتریسی خطی لم فینسلر.‌ Observer Designing for Discrete-Time Piecewise Linear Systems: Linear Matrix Inequalities Approach In this paper, the state feedback and design problem of state observer are presented to stabilize the discrete-time piecewise linear systems. In this article, we have two discrete-time systems that one of them is the disturbed system and the other is the system without disturbance. The linear matrix inequalities approach, piecewise quadratic Lyapunov functions and the Finsler’s lemma are used to design the state observer. In addition to the above mentioned methods, H∞ control approach used to design the state observer for the system with external disturbance. The H∞  control approach undermines the disturbance signal and provides an appropriate estimation of the system states. In this paper, by using the Finsler’s lemma, a set of slack variables are introduced to reduce the design conservatism. The Simulation results show the high performance of the proposed method for stabilize the closed-loop system and achieve to the acceptable estimation of state variables. http://joc.kntu.ac.ir/article-1-390-en.pdf 2017-08-29 35 49 State observer Static output feedback Discrete-time systems Linear matrix inequalities Finsler’s lemma. Saeed Bashiri saeed.bashiri@znu.ac.ir 1 University of Zanjan AUTHOR Saleh Mobayen mobayen@znu.ac.ir 2 University of Zanjan AUTHOR Farhad Bayat bayat.farhad@znu.ac.ir 3 University of Zanjan AUTHOR
OTHERS_CITABLE کنترل تطبیقی مقاوم برای کلاسی از سیستم‌های غیرخطی همراه با عدم قطعیت: رویکرد کنترل مود لغزشی انتگرالی در این مقاله، مسئله پایدارسازی زمان محدود کلاسی از سیستم‌های غیرخطی همراه با عدم قطعیت مورد بررسی قرار می‌گیرد و یک کنترل کننده بر اساس ترکیب کنترل مود لغزشی انتگرالی با فیدبک حالت زمان محدود معرفی می‌گردد. این کنترل کننده از دو بخش تشکیل شده است: یک بخش وظیفه رد کردن عدم قطعیت را داشته و بخش دیگر پایداری زمان محدود را فراهم می‌کند. همچنین، یک مکانیزم تطبیق بکار گرفته می‌شود تا پارامترهای نامعلوم سیستم را تخمین بزند. قانون کنترل پیشنهادی همگرایی زمان محدود متغیر لغزش را در حضور عدم قطعیت‌ها و پارامترهای نامعلوم تضمین می‌کند. با حذف فاز رسیدن، فازی که در آن متغیرهای حالت هنوز به سطح لغزش نرسیده‌اند و سیستم به هرگونه اغتشاش یا عدم قطعیتی حساس است، قوام سیستم در سراسر پاسخ تضمین می گردد. علاوه بر این، حد بالای اغتشاشات و عدم قطعیت‌های سیستم نیاز نیست که از قبل معلوم باشد و این ویژگی قابلیت کنترل کننده پیشنهادی را در پیاده سازی عملی بالا می‌برد. نتایج شبیه‌سازی عملکرد کنترل‌کننده پیشنهادی را تایید می‌کند. http://joc.kntu.ac.ir/article-1-401-fa.pdf 2017-09-03 51 58 کنترل غیرخطی کنترل تطبیقی مقاوم کنترل مود لغزشی انتگرالی فیدبک حالت زمان محدود Robust Adaptive Control for a Class of Uncertain Nonlinear Systems: Integral Sliding Mode Control Approach Mehdi Golestani, Saeid Ebadollahi, Seyed Majid Smaeilzadeh This paper investigates the problem of finite-time stabilization of a class of uncertain nonlinear systems and a controller is proposed based on combination of integral sliding mode control with finite-time state feedback. The proposed controller consists of two parts. One part rejects matched uncertainties and the other part provides finite time stability. An adaption mechanism is also employed to estimate unknown parameters of the system. The proposed control law guarantees finite-time convergence of the sliding variable in the presence of uncertainties and unknown parameters. By elimination of the reaching phase, in which the system states are quite sensitive to any uncertainties or disturbances, the robustness of the system is guaranteed throughout the entire response. Furthermore, the upper bound of disturbance and uncertainties is not required to be known in advance which makes the suggested controller more flexible in terms of implementation. http://joc.kntu.ac.ir/article-1-401-en.pdf 2017-09-03 51 58 Nonlinear control robust adaptive control integral sliding mode control finite time state feedback. Mehdi Golestani m.golestani@qiau.ac.ir 1 1Young Researchers and Elite Club, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran AUTHOR Saeed Ebadollahi s_ebadollahi@iust.ac.ir 2 Iran University of Science and Technology AUTHOR Seyed Majid Smaeilzadeh smailzadeh@iust.ac.ir 3 Iran University of Science and Technology AUTHOR
OTHERS_CITABLE کنترل فازی تطبیقی آونگ معکوس دوگانه با استفاده از رویتگر فازی تطبیقی در این مقاله پایدارسازی و کنترل ردیاب آونگ معکوس دوگانه با دینامیک نامعلوم به‌عنوان فرآیند غیرخطی ناقص عملگر با پیچیدگی‌های کنترلی خاص، با استفاده از کنترل‌کننده ترکیبی فازی تطبیقی غیرمستقیم و رویتگر فازی تطبیقی با فرض عدم دسترسی به بخشی از متغیرهای حالت سیستم، مورد مطالعه قرارگرفته است. طبیعت ذاتی دینامیک سیستم تحت کنترل به علت در اختیار نبودن تعداد دسترسی¬های کنترلی برابر با درجات آزادی سیستم، مشکلات جدی در برپایی کنترل مؤثر فرآیند دارد. فرض عدم دسترسی به متغیرهای حالت به‌عنوان مهم‌ترین پارامترها در طراحی کنترل‌کننده برای فرآیند مذکور نیز برای نخستین بار با روش ترکیبی بیان‌ شده، مورد مطالعه قرارگرفته است. حاصل شبیه‌سازی‌ها و مطالعات مقایسه¬ای با سایر منابع منتشرشده، نشان‌دهنده توانمندی و برتری رویکرد ترکیبی کنترل‌کننده و رویتگر فازی تطبیقی پیشنهادی در حذف اثر اختلالات خارجی و تغییر پارامترها و دست¬یابی به هر دو هدف پایدارسازی و ردیابی مؤثر و مقاوم فرآیند دارد. http://joc.kntu.ac.ir/article-1-450-fa.pdf 2017-08-28 59 71 رویتگر فازی تطبیقی کنترل فازی غیرمستقیم آونگ معکوس دوگانه Fuzzy Adaptive Observer Based Control of Double Inverted Pendulum In this paper, stabilization and trajectory tracking control of the double inverted pendulum (DIP) as a benchmark under actuated highly nonlinear dynamical system, attributed with specific control complexities using hybrid observer based indirect fuzzy adaptive control is investigated. Due to inherent nature of the process that the equal number of control inputs as the degrees of freedom of the plant are not available, therefore, setting up the control action faces with serious challenges. Meanwhile, inaccessibility assumption to some state parameters as the most important factor in designing the controller by means of the proposed control method is for the first time addressed stabilizing the specified plant in this research. In order to illustrate the performance of the proposed approach, specific simulation software is developed in Matlab/Simulink platform. Set of conducted simulation results and comparative studies with the published papers addressing the same aim, showing the capability and excellence of the proposed hybrid fuzzy adaptive observer control approach achieving the targets in terms of establishing stabilization, trajectory tracking and robustifying the under controlled plant. http://joc.kntu.ac.ir/article-1-450-en.pdf 2017-08-28 59 71 Fuzzy Adaptive Observer Indirect Fuzzy Control Double Inverted Pendulum (DIP) Ehsan Sarabadani Tafreshi ehsan.67.s@gmail.com 1 Islamic Azad University, Karaj Branch. AUTHOR Abolfath Nikranjbar a.nikranjbar@kiau.ac.ir 2 Islamic Azad University, Karaj Branch. AUTHOR