۴‑۷
توجه کنید که در خطیسازی توسعه یافته صورت گرفته برای بدست آوردن رابطه (۴‑۷)، از رابطه (۳‑۴) استفاده شده است. به دلیل پیچیدگی ماتریس f(z) به دنبال خاصیت بارز طراحی SDRE ، یعنی افزایش درجات آزادی نرفتهایم و تنها به پاسخ زیر بهینه اکتفا میکنیم.
با اعمال کنترل کننده مقادیر برابر صفر می گردد. که با تاملی بر مقادیر خواهیم داشت:
۴‑۸
با توجه به رابطه های بالا مقادیر حالات دوم و چهارم برابر اغتشاشات اعمالی به حالات اول و سوم میباشد که با علم به عملکرد کنترل کننده، مقدار نهایی حالات دوم و چهارم برابر میانگین اغتشاشات می شود که با توجه به نوع اغتشاش در این مسئله این مقادیر برابر قرینه باد پایه می باشد.
نکته قابل توجه دیگر اینست که در حالتهای دوم و چهارم مسئله ( ) که بیانگر سرعت کانتینر به صورت خطی و سرعت زاویهای طناب کشنده کانتینر میباشد، نتیجه مطلوب زمانی حاصل میگردد که برآیند حاصل از اعمال کنترل کننده بر این حالتها و مقادیر بادپایه برای ناظری که در بیرون از سیستم قرار دارد برابر صفر گردد. بنابراین در نمایش کلیه نمودارها این مورد لحاظ گردیده است. در واقع مقدارهای ( ) در نمودارها از رابطه زیر بدست آمده است.
۴‑۹
که در روابط بالا و به ترتیب برابر مقدار سرعت خطی و سرعت زاویه ای جرثقیل حامل کانتینر با اعمال کنترل کننده می باشد.
حال شبیهسازی برای جرثقیل را با پارامترهای رابطه۲‑۲۵ و شرایط اولیه رابطه (۲‑۲۷) در دو حالت شتابدار (شتابی برابر (m/s2) 2 در ثانیه اول) و بدون شتاب در پنج زون مختلف اغتشاش باد طبق جدول (۴‑۱) بررسی مینماییم. برای هر دو کنترل کننده LQR و SDRE در هر دو حالت شتابدار و بدون شتاب با روش تکرار [۲۶] و به صورت خارج از خط و افق محدود (با P(T)=100I)) با فرض در دسترس بودن تمامی حالات سیستم، و با ماتریسهای وزنی R=5 برای حالت بدون شتاب و R=0.5 برای حالت شتابدار و Q=100I و برای هر دوحالت با دو بار تکرار انجام میدهیم. ماتریس کنترلپذیری وابسته به حالت را نیز نقطه به نقطه بررسی میکنیم. از آن جا که این ماتریس نقطه به نقطه رتبهی کامل میباشد؛ دیگر نیازی به استفاده از رابطه کلی (۳‑۱۰) نخواهد بود. علت استفاده از ماتریس وزنی R=0.5 در حالت شتابدار نیاز به تلاش کنترلی بیشتر برای طراحی کنترل کننده های بهینه میباشد.
مقادیر پارامترهای اغتشاش باد بر اساس [۱۸] تعیین گردیده است؛ واین پنج زون به قرار زیر میباشد:
جدول ۴‑۲
زون ۱ :
KB = ۰
MAXG = 1
MAXR = 1
زون ۲ :
KB = ۰.۵
MAXG = 0.5
MAXR = 0.5
زون ۳ :
KB = ۱
MAXG = 1
MAXR = 1