بهبود عملكرد سامانه‌هاي كنترل از طريق شبكه با استفاده از چرخش در قوانين كنترل‌گر منطق فازي

Improvement of Networked Control Systems Performance Using Rotation in Fuzzy Logic Controller Rules

در اين مقاله يك كنترل‌گر منطق فازي، كه با تاخيرهاي زماني تطبيق مي يابد، ارايه شده است تا عملكرد سامانه هاي كنترل از طريق شبكه را بهبود دهد. مهم‌ترين چالش در اين سامانه ها، تاخير زماني تصادفي متغير در شبكه هاي مخابرات داده است. كنترل‌گرهاي سنتي مانند تناسبي- انتگرالي- مشتق گير كه به‌طور معمول با يك تاخير ثابت تنظيم مي شود، باعث ناپايداري اين سامانه ها مي‌شود. از طرف ديگر كنترل‌گرهاي منطق فازي به خاطر ماهيت غيرخطي شان مي‌تواند گزينه خوبي براي كنترل فرآيندهاي غيرخطي باشد. در روش پيشنهادي، محورهاي مختصات جدول قوانين كنترل‌گر فازي براساس يك رابطه غيرخطي از تاخير تخميني شبكه مي چرخد. مقدار اين چرخش توسط يك سامانه غيرخطي ديگر يعني شبكه عصبي محاسبه مي گردد. در اين پژوهش با اعمال تاخيرهاي متغير ناشي از شبكه، شبيه سازي هاي مختلف انجام و روش پيشنهادي با پيشگوگر اسميت و كنترل‌گر منطق فازي مقايسه مي‌شود. با وجود ناپايداري اين دو كنترل‌گر در تاخيرهاي بيش از ششصد ميلي ثانيه، كنترل‌گر پيشنهادي مي تواند پايداري سامانه را حفظ كند.

This paper addresses a novel control method adapted with varying time delay to improve NCS performance. A well-known challenge with NCSs is the stochastic time delay. Conventional controllers such as PID type controllers which are just tuned with a constant time delay could not be a solution for these systems. Fuzzy logic controllers due to their nonlinear characteristic which is compatible with these systems are potentially a wise option for their control purpose. Fuzzy logic controller could become adaptive by means of neural networks and beneficial to deal with the varying time delay problem. This novel method suggests an adaptive fuzzy logic controller which has been controlled and adapted through the neural network. The rule-based table of designed fuzzy logic controller rotates in relation to estimated time delay. The amount of rotation is obtained from neural network. The proposed method follows the input easily, despite classical methods which result in an unstable system especially over the large time delays as large as 600 ms.