@article{ author = {Moaveni, Bijan and Movahedi, Mehr}, title = {Centralized Controller Design for the Moving Vehicles in a Platoon to Achieve the Robust String Stability}, abstract ={Advanced traffic control strategies are designed to improve the safety issue, as well as these strategies consider the dynamic of vehicles in traffic system. One important issue in the field of automatic traffic control in platoons is the string stability. In this paper, a robust centralized traffic control system, for a platoon of the same vehicles based on the linear matrix inequalities (LMIs), is designed. This control system satisfies the robust stability and robust string stability conditions. Simulation results are presented to show the effectiveness of the control design methodology.}, Keywords = {Automatic traffic control system, robust stability, string stability, platooning}, volume = {9}, Number = {1}, pages = {1-12}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {طراحی کنترل کننده مترکز برای حرکت وسایل نقلیه در یک کاروان با هدف دست یافتن به پایداری مقاوم رشته ای}, abstract_fa ={استراتژی های پیشرفته کنترل ترافیک برآنند تا علاوه بر در نظر گرفتن دینامیک کاملی از وسایل نقلیه، ایمنی سفر را با تضمین فاصله مطلوب بین وسایل نقلیه توسط کنترل کننده ارتقا بخشند. در این خصوص یکی از مسائلی که درکنترل خودکار سیستمهای کاروانی حائز اهمیت است، پایداری رشته ای می باشد. در این مقاله یک سیستم کنترل ترافیک متمرکز برای کاروانی از وسایل نقلیه مشابه در نظر گرفته شده و شرایط لازم برای وجود پایداری مقاوم رشته ای در قالب نامساوی های ماتریسی خطی استخراج گشته است و این شرایط در یک سناریوی حرکتی برای کاروانی از وسایل نقلیه، شبیه سازی شده و عملکرد موفق سیستم کنترل پیشنهادی، نشان داده شده است.}, keywords_fa = {سیستم کنترل خودکار ترافیک, پایداری مقاوم, پایداری رشته ای, کاروانسازی}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-190-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-190-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2015} } @article{ author = {EbrahimiBavili, Robob and Khosrowjerdi, Mohammad Jav}, title = {Robust NMPC- based Fault Tolerant Control Design for Compensation of Actuators Faults}, abstract ={This paper presents a new approach for fault tolerant control system (FTCs) design based on robust nonlinear model predictive control (NMPC) for multivariable affine systems. The proposed FTCs uses an estimation scheme that is based on adaptive extended kalman filter (AEKF) for the state estimation of plant and loss of effectiveness factors of actuators. A supervisor module also uses the fault modeling and correction of plant model per sampling time to accommodate bias and loss of effectiveness of actuators. In addition by feedback compensation in NMPC, the proposed controller is robust through plant uncertainties. The most important advantage of the proposed approach is its ability to deal with the constraints and simultaneous fault in actuators and it is practical. Simulation results of the proposed method on automotive engine show the effectiveness of the proposed method.}, Keywords = {Fault Tolerant Control system, Robust Nonlinear Model Predictive Control, Adaptive Extended Kalman Filter, Actuators Fault}, volume = {9}, Number = {1}, pages = {13-24}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {طراحی کنترل کننده تحمل پذیر عیب مبتنی برکنترل پیش بین غیرخطی مقاوم جهت جبران عیب محرک ها}, abstract_fa ={این مقاله یک رویکرد جدید جهت طراحی سیستم کنترل کننده تحمل پذیر عیب مبتنی بر کنترل پیش بین غیرخطی مقاوم برای سیستم های چند متغیره غیرخطی افاین ارایه می کند. سیستم کنترل تحمل پذیر عیب مورد نظر از یک رویه تخمین عیب مبتنی برفیلتر کالمن توسعه یافته تطبیقی برای تخمین همزمان حالت های سیستم و ضریب افت کارایی محرک ها استفاده می کند. یک واحد ناظر نیز با استفاده از روش مدل سازی عیب و اصلاح مدل به کار رفته در کنترل کننده پیش بین در هر گام نمونه برداری وظیفه جبران عیب افت کارایی و بایاس محرک ها را برعهده دارد. همچنین با استفاده از جبران فیدبک در کنترل کننده پیش بین، کنترل کننده مورد نظر در برابر نامعینی های موجود در سیستم، مقاوم می شود. از مزایای مهم این روش، برآورده کردن قیود حاکم بر ورودی های کنترل و جبران همزمان عیب بایاس و افت کارایی محرک ها و عملی بودن آن است. نتایج شبیه سازی روش مورد نظر روی سیستم موتور احتراق داخلی خودرو کارایی آن را نشان می دهد.}, keywords_fa = {سیستم کنترل تحمل پذیر عیب, کنترل پیش بین مبتنی بر مدل غیرخطی مقاوم, فیلتر کالمن توسعه یافته تطبیقی, عیب محرک ها}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-182-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-182-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2015} } @article{ author = {Khani, Arman and Ghaemi, Sehraneh and Badamchizadeh, Mohammadali}, title = {Stability Analysis and Controller Design for Interval Type-2 T-S Fuzzy Systems under Non-parallel Distributed Compensation and Fuzzy Lyapunov Function Approach}, abstract ={In this paper, we investigate the design method for interval type-2 (IT2) fuzzy controller for nonlinear systems along with uncertainty parameters. In order to analyze the stability and synthesis the control methods conveniently, an IT2 T–S fuzzy model is applied through representing the dynamic of nonlinear systems. Uncertainty parameters are captured by IT2 membership function characterized by the lower and upper membership functions. In this paper, for IT2 fuzzy controller, the membership functions and number of rules can be freely chosen different from the IT2 T–S fuzzy model. This method is known Non- Parallel Distributed Compensation. To reduce the conservativeness of stability analysis, a fuzzy Lyapunov function candidate is applied. The stability conditions in term of linear matrix inequalities (LMI) are obtained.}, Keywords = {Interval type-2 T-S fuzzy model, Stability analysis, Fuzzy Lyapunov function, Linear matrix inequalities (LMI)}, volume = {9}, Number = {1}, pages = {25-34}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {طراحی و آنالیز پایداری سیستم‌های کنترل مبتنی بر مدل فازی T-S نوع-2 فاصله‌ای با رویکرد تابع لیاپانوف فازی و جبران‌سازی توزیع شده غیرموازی}, abstract_fa ={در این مقاله آنالیز پایداری کنترل‌کننده‌های فازی نوع-2 مدلT-S برای سیستم‌های غیر‌خطی همراه با پارامترهای نامعین ارائه می‌شود. مدل فازی T-S بر مبنای مجموعه‌های فازی نوع-2 فاصله‌ای برای مدل‌سازی دینامیک سیستم غیرخطی اعمال می‌شود. پارامترهای نامعین توسط توابع عضویت مجموعه‌های فازی نوع- 2 فاصله‌ای با تعریف توابع عضویت بالا و پایین مشخص می‌شود. برای کنترل‌کننده فازی نوع- 2 فاصله‌ای توابع عضویت و تعداد قانون‌های فازی کنترل‌کننده به صورت دلخواه به نحوی انتخاب می‌شوند که با مدل فازی T-S سیستم متفاوت باشد این روش به نام روش جبران‌سازی توزیع شده غیرموازی (Non-PDC) معروف می‌باشد. برای آنالیز پایداری، یک تابع لیاپانوف فازی در نظر گرفته می‌شود این امر سبب می‌شود شرایط پایداری به صورت نامساوی‌های ماتریسی خطی (LMI) بدست می‌آید.}, keywords_fa = {مدل T-S فازی نوع-2 فاصله‌ای, آنالیز پایداری, تابع لیاپانوف فازی, نامساوی‌های ماتریسی خطی (LMI)}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-215-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-215-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2015} } @article{ author = {AlizadehBidgoli, Mohsen and bathaee, mohammad taghi}, title = {A Nonlinear Control Design for Variable Speed Pumped Storage Power Plants in order to Improve Fault Ride-Through Capability in Motor Mode}, abstract ={In this article, a nonlinear controller is designed for a pumped storage hydropower (PSH) based on doubly fed induction machine (DFIM) in the motor mode. The main controller of a variable speed PSH consists of three separate parts: motor side converter, grid side converter and pump-turbine guide vanes which are designed via stator voltage oriented vector control. Using the power electronics in DFIM-based application can be made the fault ride through issues. In industrial applications, the variable speed PSH uses a hardware protection, i.e. crowbar or dc link brake chopper, in order to maintain the connectivity to the grid during a fault. In this article, however, the motor side controller is modified by an effective input signal to be added to decoupled d-axis inner loop. It is shown that the proposed controller not only eliminates the need of conventional protection, but also improves the transient responses. Furthermore, it is demonstrated using real-time simulation in Matlab/Simulink that the credibility of the proposed controller}, Keywords = {Fault ride through, vector control, nonlinear control, doubly fed induction motor, Variable speed pumped storage power plant}, volume = {9}, Number = {1}, pages = {35-46}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {طراحی کنترل کننده غیرخطی در نیروگاه های تلمبه ذخیره ای دور متغیر جهت بهبود قابلیت گذر از خطا در مد موتوری}, abstract_fa ={در این مقاله یک کنترل کننده غیرخطی برای یک نیروگاه تلمبه ذخیره ای دور متغیر مبتنی بر ماشین القایی از دوسو تغذیه در مد موتوری ارایه می شود. کنترل کننده اصلی در این نوع نیروگاه ها شامل سه بخش می باشند که عبارتند از: کنترل کننده سمت موتور، کنترل کننده سمت شبکه و کنترل کننده پمپ-توربین. کنترل کننده های سمت موتور و شبکه در این مقاله بر اساس روش برداری طراحی می شوند. وجود مبدل های الکترونیک قدرت در نیروگاه های دور متغیر قابلیت گذر از خطای یک نیروگاه را تحت تاثیر قرار می دهند. بنابراین، نیروگاه های دور متغیر مجهز به مبدل پشت به پشت در کاربردهای صنعتی، توسط تجهیزات حفاظتی مثل کروبار یا ترمز لینک مستقیم تجهیز می شوند تا اتصال ماشین به شبکه در طول خطا حفظ شود. اما در این مقاله یک سیگنال ورودی کمکی جدید مبتنی بر تئوری لیاپانوف طراحی می شود که به ولتاژ محور d از کنترل کننده برداری کلاسیک از مبدل سمت موتور اضافه می شود. نتایج شبیه سازی ارایه شده برای واحد توسط سیمولینک در زمان واقعی نشان می دهد، که سیگنال کمکی غیرخطی اضافه شده به کنترل کننده کلاسیک نه تنها نیاز موتور به ادوات حفاظتی قدیمی را برطرف می کند، بلکه پاسخ گذرای موتور را نیز تا حدودی بهبود می دهد.}, keywords_fa = {ایستادگی در برابر خطا, کنترل برداری, کنترل غیرخطی, موتور القایی از دوسوتغذیه, نیروگاه تلمبه ذخیره ای دور متغیر}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-203-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-203-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2015} } @article{ author = {Karami-Mollaee, Ali}, title = {Design of Dynamic Sliding Mode Controller in the Presence of both Matched and Mismatched Uncertainty without Chattering for Nonlinear Second Order Systems}, abstract ={The most important property of sliding mode control (SMC) is invariant against matched uncertainties, which is due to the using of Sign function and this Sign function produces chattering. Moreover, SMC is not invariant with respect to the mismatched uncertainties, which is its other problem. In this paper to solve these two problems, using of multiple surface dynamic sliding mode control (DSMC) is proposed. In DSMC the chattering is removed due to the integrator where is placed before the input control signal of the plant. However, in DSMC the augmented system (the system plus the integrator) is one dimension bigger than the actual system and then, the plant model should be completely known. To solve this problem, an observer is proposed called integral-chain observer or ICO. To counteract with mismatched uncertainty, any system dynamics are considered as a distinct nonlinear system and multiple sliding surfaces is defined. One of the advantages of the proposed approach is the upper bound of the uncertainty not used in DSMC and ICO, which is important in practical implementation. Then, a design procedure is described and simulation result is presented to demonstrate the approach.}, Keywords = {Dynamic sliding mode control, mismatched uncertainty, chattering, nonlinear observer.}, volume = {9}, Number = {1}, pages = {47-57}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {طراحی کنترل کننده حالت لغزشی دینامیکی در حضور نامعینی های سازگار و ناسازگار بدون چترینگ برای سیستمهای غیرخطی مرتبه دوم}, abstract_fa ={مهمترین خصوصیت کنترل حالت لغزشی تغییرناپذیری آن نسبت به نامعینی های سازگار بوده که به دلیل استفاده از تابع علامت در ورودی سیستم می باشد. این تابع علامت، پدیده مخرب چترینگ را تولید می کند. ایراد دیگر این روش کنترلی، تغییرپذیری نسبت به نامعینی ناسازگار می باشد. در این مقاله، برای مقابله با این دو مشکل از کنترل حالت لغزشی دینامیکی چند سطحی استفاده می شود. در کنترل حالت لغزشی دینامیکی، یک انتگرال گیر قبل از سیستم قرار داده می شود که باعث حذف چترینگ می شود. افزودن این انتگرال گیر به سیستم، موجب افزایش درجه سیستم می شود که برای اعمال کنترل حالت لغزشی به این سیستم افزوده، مدل و دینامیک سیستم باید شناسایی شود. در این مقاله برای حل این مشکل، از یک رویتگر غیرخطی استفاده شده است که رویتگر زنجیره ای انتگرالها نامیده می شود. برای مقابله با نامعینی ناسازگار، هر معادله دینامیکی سیستم به عنوان یک سیستم غیرخطی مجزا در نظر گرفته شده و از تعریف چند سطح لغزشی استفاده می شود. به علاوه از کران نامعینی در طراحی استفاده نمی شود که در کاربردهای عملی اهمیت بسیاری دارد. نتایج شبیه-سازی گویای مزایای روش پیشنهادی خواهد بود.}, keywords_fa = {کنترل حالت لغزشی دینامیکی, نامعینی ناسازگار, چترینگ, رویتگر غیرخطی}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-228-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-228-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2015} } @article{ author = {Dadash‌zadeh, Behnam and Shaban, Heidar and S.Noorani, Mohammad-Reza and Koohestani, Behrooz}, title = {Optimal Control Command Generation for Planar Running of ATRIAS Biped Robot vs. SLIP Based Running}, abstract ={In this paper we investigate generating an optimal running gait for the planar model of ATRIAS bipedal robot. ATRIAS is a robotic prototype implemented in Oregon State University with the aim of high speed running. Gait generation for ATRIAS has been done based on SLIP model. Although this passive model is a good base for gait generation, it does not necessarily yield to the best energy efficient solution. So, in this paper via the gradient based method starting from an initial point given by SLIP based control, we search for an optimal pattern for the running gait that minimizes cost of transport (COT) during one complete step. Equations of motion for each continuous time phases, called stance and flight, and models for take-off and touch-down events are derived. Then by parameterization of motors torque profiles using polynomials and solving the direct dynamic model, optimization problem is solved to minimize COT. The optimization is repeated three times by performing the parameterization in terms of polynomials of degrees 3, 4, and 5, to obtain the most efficient torque profiles. The results indicate that for all three shapes of polynomials COT is reduced compared with SLIP based running gait. Moreover, the minimal COT is achieved by torque profiles of degree 4.}, Keywords = {ATRIAS Biped Robot, Gait Generation, Parameterization, Gradient based Optimization.}, volume = {9}, Number = {1}, pages = {59-72}, publisher = {Iranian Society of Instrumentation and Control Engineers}, title_fa = {تولید دستور کنترلی بهینه برای دویدن صفحه ای ربات دوپای اتـریاس در مقـایـسه با دویدن بر مبنای مدل آونگ وارون فنری}, abstract_fa ={در این مقاله به تولید گام دویدن بهینه برای مدل صفحه ای ربات دوپای اتریاس می پردازیم. ربات اتریاس در دانشگاه ایالتی اورگان با هدف دویدن با سرعت بالا طراحی شده است. الگوی دویدن اتریاس قبلا بر مبنای مدل آونگ وارون فنری طرح ریزی شده است. اگرچه این مدل غیرفعال مبنای خوبی برای تولید گام در ربات های دوپا می باشد ولی الزاماً بهترین جواب انرژی کارا نیست. از این رو در این مقاله به کمک روش برمبنای مشتق و با شروع از جواب موجود که بر مبنای مدل آونگ وارون فنری می باشد، به جستجوی الگویی برای تولید گام دویدن می پردازیم که شاخص مصرف انرژی در طول یک قدم کامل یعنی هزینه ی حمل را کمینه کند. برای این منظور ابتدا با استخراج معادلات حرکت در هر یک از مراحل زمان پیوسته تکیه گاهی و پرواز و نیز مدل گذار بین آن ها در لحظه های کنده شدن و برخورد، مدلی صفحه ای از دویدن ربات اتریاس به دست می آوریم. سپس با پارامتری کردن منحنی گشتاور موتورها با استفاده از توابع چندجمله ای و حل دینامیک مستقیم، مساله بهینه سازی برای کمینه کردن میزان هزینه ی حمل انجام می شود. روند بهینه سازی با چندجمله-ای های درجه 3، 4 و 5 تکرار می شود تا بهترین شکل گشتاورها برای مسئله ی مورد نظر حاصل شود. نتایج نشان می دهند به ازای هر سه منحنی گشتاور بهینه سازی شده، هزینه ی حمل نسبت به مقدار حاصل از دویدن بر مبنای مدل آونگ وارون فنری بهبود می یابد. بهترین کارآیی از نقطه نظر تابع هزینه به ازای منحنی های گشتاور درجه 4 به دست می آید.}, keywords_fa = {ربات دوپای اتریاس, تولید گام, پارامتری سازی, بهینه سازی برمبنای مشتق}, url = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-229-en.html}, eprint = {http://joc.kntu.ac.ir/article-1-229-en.pdf}, journal = {Journal of Control}, issn = {2008-8345}, eissn = {2538-3752}, year = {2015} }