طراحی کنترلر برای شکل دهی میدان مغناطیسی در یک سیستم توزیع شده
چکیده
در این پایان نامه به این سوال پاسخ داده می شود که ایا می توان با استفاده از اندازه گیری های میدان مغناطیسی در یک فضای مشخص، منابع تولید کننده میدان را به دست آورد. این مسئله ی مطرح شده از جنس مسائل معکوس است. هدف از این پایان نامه نیز طراحی کنترلر با استفاده از حل این مسئله ی معکوس مغناطیسی است که میدان مغناطیسی اندازه گیری شده در فضای مورد نظر، یک میدان مغناطیسی ایستایی است و می خواهیم برای این میدان مغناطیسی ایستایی منابع تولید میدان را به دست بیاوریم. همچنین فرض بر این است که منابع تولید میدان تعدادی سیم پیچ است. بنابراین مسئله ای که در این پایان نامه بایستی دنبال شود پیدا کردن مکان و مقدار آمپردور سیم پیچ ها، با استفاده از اندازه گیری یک میدان مغناطیسی ایستایی دلخواه، می باشد. در واقع محرک های سیستم مورد نظر تعدادی سیم پیچ هستند که می بایست در مکان مناسب با مقدار آمپردور مناسب قرار گیرند تا اینکه بتوانند میدان مغناطیسی قابل اندازه گیری را با کمترین مقدار خطا، نسبت به میدان مغناطیسی دلخواه، بازسازی کنند. این نوع از مسائل در بسیاری از زمینه ها کاربرد دارد که از جمله این کاربردها می توان به کاربردهای پزشکی، مغناطیس زدایی و عیب یابی فلزات اشاره کرد. در این کاربردها یک مسئله ی معکوس مغناطیس ایستایی مطرح می شود که بسته به نوع کاربرد، با استفاده از اندازه گیری یک میدان مغناطیس ایستایی، یک یا چند پارامتر مجهول به دست می آید. در فصل دوم ابتدا سیستم مورد بررسی در این پایان نامه تعریف می شود و معادلات اساسی حاکم بر سیستم مورد نظر بیان می شوند و همچنین ابزارهای شبیه سازی و چگونگی پیاده سازی نرم افزاری توضیح داده می شود. فصل سوم به بررسی کنترل یادگیر تکرار شونده و کنترل یادگیر تکرار شونده ی فازی به عنوان روش های طراحی کنترلر پرداخته است. در فصل چهارم الگوی باینری محلی و الگوی باینری محلی فازی به عنوان معیارهای مناسبی در طراحی کنترلر در تعیین آمپردور سیم پیچ ها توضیح داده شده اند. در فصل پنجم شبیه سازی و نتایج حاصل از روش های ارائه شده در فصول سوم و چهارم همراه با مقایسه این نتایج آورده شده است. فصل ششم با رویکرد یک سیستم توزیع شده به بررسی مسئله معکوس مغناطیس ایستایی پرداخته است و نتایج حاصل از یک مسئله ساده ی مغناطیسی نیز نشان داده شده است. فصل هفتم نحوه ی پیاده سازی عملی یک کنترلر یادگیر تکرار شونده برای یک نمونه ی آزمایشگاهی همراه با تجهیزات مورد استفاده، توضیح داده شده است و نتایج حاصل از این پیاده سازی عملی نیز آورده شده است. در انتها نیز نتیجه گیری و پیشنهادات ارائه شده اند.