@article{ author = {Rezaei, Hamed and Khosrowjerdi, Mohammad Jav}, title = {An Active Approach to Model-based Fault Tolerant Control System Design for Three Phase Induction Motors}, abstract ={In this paper, a model-based active fault tolerant control system (FTCs) is proposed forthree phase induction motor (IM) drives subjected to the mechanical faults caused by both stator and rotor failures. FTCsstructure consists of two main parts. The first part is a nominal controller based on feedback linearization for fault-free case to achieve control objectives (rotor flux and speed control). The second part is a sliding mode observer (SMO) in order to estimate additive faults which model mechanical faults in the state space modelof IM. This observer has been used not only for fault reconstruction and productionof additional control inputs for compensating their undesirable influences on performance of IM, but also for online estimation of axial fluxes in any operating conditions. The simulations results are shown to illustrate the effectiveness of the proposed approach to compensate the mechanical faults in IM.}, Keywords = {Induction Motor (IM), Mechanical Fault, Fault Tolerant Control system (FTCs), Fault Detection and Isolation (FDI), Sliding Mode Observer (SMO).}, volume = {6}, Number = {2}, pages = {1-13}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {یک رویکرد فعال جهت طراحی سیستم کنترل تحمل پذیر خطا مبتنی برمدل برای موتورهای القایی سه فاز}, abstract_fa ={در این مقاله، رویکردفعالی مبتنی بر مدل جهت طراحی یک سیستم کنترل تحمل پذیر خطا برای جبران خطاهای مکانیکی ناشی شده از ساختار داخلی استاتور و رتور موتور القایی سه فاز ارایه می شود. ساختار این سیستم کنترل از دو بخش اصلی تشکیل یافته است. بخش نخست یک کنترل کننده ی نامی برای حالت بدون خطا و به منظورکنترل شار و سرعت رتور می باشد که در این پژوهش از یک کنترل کننده خطی ساز فیدبک استفاده گردیده است. بخش دوم از یک رویتگر مد لغزشیجهت تخمینخطاهای جمع شونده در مدل فضای حالت موتور القایی سه فاز که بیانگر خطاهای مکانیکی در ساختار داخلی استاتور و رتور موتور القایی می باشند، تشکیل شده است. این رویتگر علاوه بر تخمین خطاها که جهت جبران سازی اثر خطاهای مکانیکی در عملکرد موتور مورد استفاده قرار می گیرند، جهت تخمین شارهای محوری غیر قابل اندازه گیری برای تمام موقعیت های کاری موتور نیز بکار می رود. کارایی رویکرد ارایه شده جهت جبران سازی خطاهای مکانیکی موتور القایی با استفاده از نتایج شبیه سازی نمایش داده می شود.}, keywords_fa = {موتور القایی, خطای مکانیکی, سیستم کنترل تحمل پذیر خطا, شناساییو محل یابی خطا, رویتگر مد لغزشی}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-56-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-56-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2012} } @article{ author = {Roshanian, Jafar and Yazdani, Shabnam and Hassani, Mehdi and Ebrahimi, Masou}, title = {Performance Analysis of Nasir 1 Star Tracker in the Presence of Systematic Errors using Monte-Carlo Method}, abstract ={Non-Dimensional star pattern recognition is a novel algorithm which an overall system error analysis in order to determine its robustness is not performed for it so far. Although the mentioned algorithm is independent of Focal length and optical offset variations, its operational usage is still bounded. In this research, algorithm’s robustness is determined using an overall error effect of bright point coordinate variations. The results demonstrate that the non-dimensional algorithm performance is pretty fragile in the presence of a common 0.1 pixel error, which makes the algorithm unable to perform onboard Nasir 1 star tracker. Eventually the algorithm was modified and the results show great improvements.}, Keywords = {Star Tracker, Star Pattern Recognition, Non-Dimensional method, K-vector search technique.}, volume = {6}, Number = {2}, pages = {15-21}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {ارزیابی عملکرد الگوریتم شناسایی بدون بعدبرای سامانه ستاره یاب نصیر 1 در حضور خطاهای سیستمی با استفاده از روش مونت- کارلو}, abstract_fa ={الگوریتم شناسایی بدون بعد یکی از الگوریتم های شناسایی الگوی ستاره جدید است که تا به اکنون تحلیل خطای جامع به منظور بررسی مقاومت الگوریتم در مقابل مجموع خطاهای سیستمی بر روی آن صورت نگرفته است؛ به همین دلیل علیرغم امتیازات منحصر به فرد آن مانند عدم وابستگی به تغییر فاصله کانونی و جا به جایی مرکز نوری تصویر، کاربردهای عملیاتی آن همچنان محدود مانده است. در پژوهش حاضر با در نظر گرفتن تاثیر مجموع خطاهای سیستمی به صورت جا به جایی مختصات نقاط روشن در صفحه تصویر، مقاومت الگوریتم بدون بعد بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که الگوریتم بدون بعد در مقابل مقدار متعارف 1/0 پیکسل به عنوان دقت تعیین محل نقاط روشن در صفحه تصویر، مقاوم نبوده و جوابگوی نیازهای عملیاتی سامانه ستاره یاب نصیر 1 نمی باشد. در نتیجه با اعمال اصلاحاتی به الگوریتم مذکور، عملکرد آن در حضور خطاهای مشابه بهبود یافته است.}, keywords_fa = {حسگر ستاره, الگوریتم‌های شناسایی الگوی ستاره, روش بدون بعد, روش جستجوی بردار k.}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-57-en.html}, eprint = {}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2012} } @article{ author = {Toshani, Hamid and Farrokhi, Mohamm}, title = {Inverse Kinematics of 7 DOF Robot Manipulator under Joint Angle Limits and Obstacle in the Workspace of Robot using Neural network, Fuzzy System and Quadratic Programming Approach}, abstract ={Analysis of the inverse kinematics of redundant manipulators is one of the nesseccary tools in various robotic fields such as design, motion planning and control of these systems. Since, there is not an analytical solution for the inverse kinematics of several redundant manipulators, numerical approaches are needed to execute and investigate in this field. In this paper, combination of the neural networks, fuzzy systems and quadratic programming is used to obtain the joint variables. According to the proposed approach, seven neural networks are considered according to the each joint variable and by adaptation of the neural network’s weights, suitable configurations of the robot is determined to track a desired trajectory in the Cartesian space. Meanwhile, initial weights of the neural networks are obtained by fuzzy systems based on the vicinity of the end-effector to desired point and feasibility of the joint variables. Obstacle avoidance scheme is performed by investigation of the conditions including choosing the joint variables that involved in the equations of the arms constraints and determination of the most critical arm. In order to establish the constraints of the problem in the quadratic programming, realization of the Kun-Tucker conditions will be used. Evaluation of the proposed approach will be carried out on the PA-10 manipulator by simulation and analysis of the results.}, Keywords = {Inverse Kinematics, Redundant Manipulator, Neural Network, Quadratic Progarmming, Fuzzy System, Obstacle Avoidance.}, volume = {6}, Number = {2}, pages = {23-37}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {سینماتیک وارون ربات بازوی 7 درجه آزادی تحت محدودیت های موقعیت مفاصل و مانع در فضای کاری ربات با استفاده از شبکه عصبی-فازی و روش برنامه-ریزی مرتبه دو}, abstract_fa ={تحلیل سینماتیک وارون ربات های بازوی سری افزونه از جمله ابزار های ضروری در زمینه های مختلف رباتیکی مانند طراحی، تولید مسیر و کنترل این سیستم‌ها می باشد. با توجه به این‌که در بسیاری از ربات های افزونه، جواب تحلیلی برای سینماتیک وارون آن ها وجود ندارد، شیوه های حل عددی نیازمند اجرا و بررسی در این زمینه می باشند. در این مقاله، از ترکیب شبکه‌های عصبی، سیستم‌های فازی و روش برنامه ریزی مرتبه دو برای تعیین متغیر مفاصل استفاده خواهدشد. بر اساس رویکرد پیشنهادی، هفت شبکه عصبی متناظر با هر متغیر مفصل در نظر گرفته شده و با تطبیق وزن آن ها توسط روش برنامه ریزی مرتبه دو، پیکربندی مناسب ربات جهت ردیابی مسیر مطلوب در فضای دکارتی تعیین می شود. از طرفی، وزن اولیه شبکه ها با استفاده از سیستم فازی و بر اساس مجاورت مجری نهایی تا نقطه مطلوب و امکان-پذیری متغیر مفاصل تعیین می شود. برنامه اجتناب از مانع با بررسی شرایطی چون انتخاب متغیر مفاصل درگیر در معادلات قیود بازو ها و تعیین بحرانی ترین بازو صورت می‌گیرد. به‌منظور برقراری قیود مسئله در روش برنامه ریزی مرتبه دو، از تحقق‌یافتن شرایط کان-تاکر استفاده خواهدشد. ارزیابی عمکلرد روش پیشنهادی با شبیه سازی و تحلیل نتایج بر روی ربات بازوی PA-10 صورت خواهدگرفت.}, keywords_fa = {سینماتیک وارون, ربات بازوی سری افزونه, شبکه‌ عصبی , روش برنامه ریزی مرتبه دو, سیستم فازی, اجتناب از مانع.}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-58-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-58-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2012} } @article{ author = {Salehi, Ali and Sadigh, Mohammad Jafar}, title = {Control of a Manipulator with Elastic Base Moving on Unknown Path}, abstract ={Cooperation of man and machine is one of the best solutions for moving the end-effector of a manipulator on a specific path with unknown relation. In such a solution deviation from the path is assessed by operator and necessary correcting command is generated by him based on that. This navigation command is, then, used by control algorithm of manipulator to move the end-effector on the desired path. This problem gets more difficult if the base of manipulator is moving on a platform such as a cart or a large manipulator, with inherent flexibility, to achieve a large workspace. In such cases it is impossible to use a master similar to the manipulator itself. This paper presents a fuzzy navigation algorithm for moving end-effector of a manipulator mounted on a moving base. The algorithm which is based on estimation of cross track error of end-effector, generates necessary command which is used by a proposed computed-torque method algorithm to move the end-effector on the desired path. Simulation results shows versatility of the proposed methods for navigation and control of the system even in presence of disturbances due to flexibility of base.}, Keywords = {Man and Machine Cooperation, Navigation, Unknown Path, Flexible Base Robot.}, volume = {6}, Number = {2}, pages = {39-53}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {همکاری انسان و ماشین برای کنترل حرکت پنجه ربات صلب با پایه الاستیک روی مسیر نامعین}, abstract_fa ={پاره‌ای از کاربردهای رباتیک نظیر جوشکاری و تعمیر شکاف‌های ایجاد شده، نیازمند کنترل حرکت پنجه ربات بر روی مسیری با معادله نامعین است. در اینگونه کاربردها همکاری انسان و ماشین می‌تواند به عنوان یکی از بهترین راه حل‌ها در نظر گرفته شود. معمولا در این نوع کاربردها از یک ابزار راهبر به شکل ربات اصلی و با مقیاس کوچکتر استفاده می‌شود. از سوی دیگر، امکان استفاده از ابزار راهبر با شکل شبیه ربات اصلی برای ربات‌های الاستیک و یا دارای هندسه پیچیده وجود ندارد و لذا لازم است شکل خاصی از ابزار راهبر با توجه به شرایط محیطی و توانایی انسان طراحی شده و الگوریتم هدایت برمبنای آن توسعه داده شود. در این تحقیق حل چنین مساله‌ای موردنظر بوده و به این منظور الگوریتم مناسبی برای هدایت پنجه با توجه به قابلیت‌های انسان و ابزار راهبر مناسب پیشنهاد شده است. فرمان صادره بر مبنای این الگوریتم هدایت از طریق یک کنترل‌کننده شبه‌گشتاور محاسبه شده به ربات اعمال شده تا تعقیب مسیر را در حضور اغتشاشات ناشی از حرکت پایه ربات تضمین نماید. با توجه به عدم توانایی کاربر در اندازه‌گیری دقیق خطای پنجه از مسیر و نیز خطای سرعت پنجه، مقاومت کنترل‌کننده نسبت به خطاهای مذکور مورد بررسی قرار گرفته است. توانایی الگوریتم پیشنهادی برای حرکت پنجه بر روی مسیر مطلوب از طریق شبیه‌سازی عددی بررسی و تایید شده است.}, keywords_fa = {همکاری انسان و ماشین, هدایت, معادله مسیر نامعین, ربات پایه متحرک}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-59-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-59-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2012} } @article{ author = {Moosapour, Seyed Sajad and Alizadeh, Ghasem and Khanmohammadi, Sohrab}, title = {Three-Dimensional Optimal Robust Guidance Law Design for Missile Using Sliding-Mode Control and SDRE Control}, abstract ={In this paper, a new guidance law is designed for missile against maneuvering target by integrating optimal control SDRE technique and sliding-mode control. Due to the fact that autopilot dynamic has a very important role in success or unsuccess of engagement in terminal phase, and it can make delay in guidance commands execution, this dynamic is taken into account in state equations. The robustness of the designed guidance law against disturbances is proved by the second method of Lyapunov. The proposed guidance law does not need accurate target maneuver profile and just need the maximum value of the target maneuver. Coefficients in proposed guidance law are obtained using genetic algorithm. For investigating effectiveness of proposed guidance law, by considering different scenarios, three-dimensional missile-target engagement is simulated. Then results are compared with conventional augmented proportional navigation guidance (APNG) law. Simulation results show that the proposed guidance law has high robustness against target maneuver disturbances and also one can compromise between convergence speed, intercept time and control effort.}, Keywords = {Missile, guidance, optimal control, robust control, sliding-mode, genetic algorithm.}, volume = {6}, Number = {2}, pages = {55-64}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {طراحی قانون هدایت بهینه مقاوم سه بعدی برای موشک با استفاده از کنترل مد لغزشی و کنترل SDRE}, abstract_fa ={در این مقاله، با ترکیب روشهای کنترل بهینه SDRE و کنترل مد لغزشی یک قانون هدایت جدید برای موشک بر علیه اهداف دارای مانور طراحی می شود. به این علت که دینامیک اتوپایلوت در مرحله انتهایی پرواز موشک نقش بسیار مهمی در موفقیت یا عدم موفقیت پرواز دارد و می‌تواند باعث تاخیر در اجرای فرامین هدایتی شود، این دینامیک در معادلات حالت لحاظ می‌شود. مقاوم بودن قانون هدایت طراحی شده با استفاده از روش دوم لیاپانوف اثبات می شود. از مزایای قانون هدایت پیشنهادی این است که برای پیاده سازی به منحنی دقیق شتاب هدف نیاز ندارد و تنها حداکثر مقدار شتاب هدف مورد نیاز است. ضرایب ظاهر شده در قانون هدایت پیشنهادی با استفاده از الگوریتم ژنتیک بدست می اید. برای بررسی کارایی قانون هدایت طراحی شده، با در نظر گرفتن شرایط پروازی مختلف، درگیری سه بعدی موشک و هدف شبیه سازی می شود و نتایج با قانون هدایت ناوبری تناسبی افزودنی مقایسه می گردد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که قانون هدایت پیشنهادی، در برابر اغتشاشات شتاب هدف از مقاومت بالایی نسبت به قانون ناوبری تناسبی افزودنی برخوردار است و همچنین به راحتی می توان بین سرعت همگرایی، زمان برخورد و تلاش کنترلی مصالحه انجام داد.}, keywords_fa = {موشک, هدایت, کنترل بهینه, کنترل مقاوم, مد لغزشی, الگوریتم ژنتیک}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-60-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-60-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2012} } @article{ author = {Veisi, Gelareh and Asgharian, Rajab}, title = {A Novel Approach to Robustness Analysis for the Solutions of the Games with Approximate Payoffs}, abstract ={When using game theory for modeling real- world problems, players' payoffs are usually known approximately. Literature reveals that some authors have modeled the approximate payoffs using stochastic or fuzzy variables and some others have used robust optimization techniques to solve these games. Surprisingly little work has been done on robustness analysis of real- world's games solutions. In this paper, we propose two simple and practical measures to assess robustness degrees of Nash equilibria. These measures quantitatively show how Nash points behave in the presence of uncertainty and they can be used as refinements of Nash equilibrium. Also we propose two novel approaches to assess robustness degrees of correlated equilibria. One approach is a quantitative way to calculate robustness degrees and the other is a comparative measure to rank correlated equilibria in order of their robustness. We suggest that the decision maker may be able to find more robust solutions in the set of non- Nash correlated equilibria. Moreover, we present a method to improve robustness of Nash points. The improvement algorithm searches for more robust solutions in a neighborhood around a Nash point.We validate our methods with some numerical examples. The examples verify the efficiency of the methods.}, Keywords = {game theory, robust Nash point, robust correlated equilibrium, robustness analysis, payoff uncertainty}, volume = {6}, Number = {2}, pages = {65-76}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {ارائه یک روش جدید برای آنالیز مقاومت پاسخ بازیهای با مقادیر سود تقریبی}, abstract_fa ={معمولاً هنگام استفاده از تئوری بازی ها برای حل مسائل تصمیم گیری دنیای واقعی، مقادیر سود بازیها با تقریب و عدم قطعیت همراه هستند. اما بررسی مراجع نشان می دهد که تا کنون کار چندانی در زمینه آنالیز مقاومت پاسخ بازیهای با سود تقریبی و مشاهده رفتار این پاسخها در حضور عدم قطعیت انجام نشده است. در این مقاله دو معیار ساده برای ارزیابی مقاومت نقاط نش ارائه خواهیم داد. با استفاده از این معیارها، می توان رفتار نقاط نش یک بازی در حضور عدم قطعیت را با هم مقایسه کرده و پاسخهایی را که مقاوم تر هستند، انتخاب کرد. هم چنین در این مقاله دو روش جدید برای ارزیابی مقاومت نقاط تعادل هم بسته پیشنهاد می دهیم. روش اول، یک معیار کمّی برای محاسبه میزان مقاومت نقاط هم بسته بوده و روش دوم، معیاری برای مقایسه این پاسخها و رتبه بندی آنها به شمار می رود. به علاوه در این مقاله روشی برای بهبود مقاومت نقاط نش ارائه خواهد شد. روش پیشنهادی، در یک همسایگی حول نقاط نش به دنبال پاسخهای تقریبی با مقاومت بیشترمی گردد. هم چنین پیشنهاد می دهیم که اگر تصمیم گیرنده از میزان مقاومت پاسخهای نش یک بازی راضی نباشد، ممکن است بتواند در مجموعه نقاط هم بسته، پاسخهای مقاوم تر پیدا کند. به کمک چند مثال عددی، کارایی و اعتبار روشهای پیشنهادی ارزیابی خواهد شد.}, keywords_fa = {تئوری بازیها, نقطه تعادل نش مقاوم, نقطه تعادل هم بسته مقاوم, آنالیز مقاومت, عدم قطعیت مقادیر سود بازیها}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-61-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-61-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2012} } @article{ author = {Moaveni, Bijan and Gholami, Mi}, title = {Decentralized Reduced Order Observer Design for Large-Scale Plants with Unknown Inputs}, abstract ={In this paper, we propose a new method to design a decentralized reduced order observer for large scale plants with unknown inputs. In this approach, large scale plant is decomposed into several subsystems with interconnected terms, then interconnected terms will be eliminated by using the appropriate transformations in new form of dynamical equation of each subsystem. Based on this method, states estimation doesn’t require exchanging information between the subsystems. Here, if plant satisfies the existence condition for designing stable observer with unknown input (UIO), we use estimation error dynamic and negative definite to provide the observer convergence. Finally, effectiveness of the method is shown by using a numerical example and corresponding simulation.}, Keywords = {Large Scale Plant, Decentralized Observer, Reduce Order Observer, Unknown Input Observer.}, volume = {6}, Number = {2}, pages = {77-85}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {طراحی رویتگر مرتبه کاهش یافته غیر متمرکز برای سیستم‌های مقیاس بزرگ در حضور ورودی نامعین}, abstract_fa ={در این مقاله روشی نوین برای طراحی رویتگر مرتبه کاهش یافته غیر متمرکز برای سسیستم های دینامیکی مقیاس بزرگ با ورودی نامعین مطرح می گردد. در روش پیشنهادی، سیستم مقیاس بزرگ با استفاده از تبدیل های مناسب به تعدادی زیر سیستم شامل ترم های تداخلی تجزیه گشته و در معادلات دینامیکی حاصل هر زیر سیستم حذف خواهد گردید، لذا در تخمین متغیرهای حالت به تبادل اطلاعات مابین زیر سیستم ها نیازی نخواهد بود. در این مقاله، با برقراری شرط وجودی یک رویتگر پایدار با ورودی نامعین برای هر زیر سیستم و با استفاده از تحلیل دینامیک خطای تخمین، همگرایی خطای تخمین به سمت صفر تضمین گشته و رویتگرهای غیرمتمرکز مرتبه کاهش یافته پایداری طراحی می شود. در انتها با ارائه مثال عددی و انجام شبیه سازی، عملکرد مطلوب رویتگر پیشنهادی تحلیل و بررسی خواهد گشت.}, keywords_fa = {سیستم مقیاس بزرگ, رویتگر غیرمتمرکز, رویتگر مرتبه کاهش یافته, رویتگر با ورودی نامعین.}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-62-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-62-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2012} }