در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – کنترل

عنوان:

کنترل مقاوم سیستم PH به روش QFT

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
چکیده
به گونه کلی کنترل فرآیندهایی که دارای تغییرات ناگهانی و بزرگ در پارامترها هستند سخت و دشوار می باشد. با یک کنترل کننده کلاسیک با پارامترهای ثابت مانند PID همواره ترس از ناپایداری را بایستی به همراه داشت. یک کنترل کننده تطبیقی کلاسیک به اندازه کافی برای ردیابی تغییرات پارامترها سریع نمی باشد و خطای حالت گذرا غیرقابل قبول و اجتناب ناپذیر می باشد. یک کنترل کننده مقاوم با روش QFT با پارامترهای ثابت معمولا به سبب محافظه کاری بالا و حتی زمانی که کران نامعینی وسیع باشد، که این امر برای کنترل مقاوم مشکل ساز خواهد بود، کنترل مقاوم در صورت وجود جواب مدعی ارائه یک جبرانساز منحصر به فرد با ساختار ثابت و خطی می باشد.
این پژوهش در کوشش می باشد که فرآیند PH را که مانند مهم ترین فرآیندهای صنعتی می باشد و توسط یافته های کنترلی متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفته می باشد. برای انجام این کار از روش QFT در کنترل مقاوم که در صورت طراحی کنترل جبرانساز مناسب و پیش فیلتر؛ مشخصه های مطلوب در ناحیه نامعینی به دست می آید بهره گرفته شده می باشد. در نتیجه کنترلر مقاوم بسیار ساده تر و ارزانتر از کنترل کننده های تطبیقی و هوشمند می باشد که کنترلرهایی با ساختار متغیر، غیرخطی و اکثرا با محاسبات زمان طولانی می باشند. حسن دیگر کنترلر مقاوم این می باشد که بر مبنای ریاضیات قوی بوده که این امر در کنترلر تطبیقی و هوشمند کمتر نظاره می گردد.
فصل اول: مقدمه
1-1- سیستم PH
فرآیند PH به گونه گسترده ای در صنعت هست و کنترل PH در بسیاری از زمینه های مختلف مهندسی شیمی و مهندسی بیوتکنولوژی تأثیر کلیدی دارد که درجه سختی کنترل PH در فرآیندهای مختلف متفاوت می باشد. برای مثال فرآیند خنثی سازی آب تمیز نسبتا خطی می باشد و یک کنترل کننده PI کلاسیک می تواند عملکرد قابل قبولی داشته باشد، در حالی که تصفیه پسآب صنعتی یکی از فرآیندهای کنترلی سخت می باشد. به همین علت بخش بزرگی از روش های کنترل PH بر فرایند تصفیه پسآب آزموده شده اند. که به گونه مفصل در فصل دوم به مشخصات این سیستم پرداخته ایم.
2-1- کنترل مقاوم به روش QFT
QFT یک روش طراحی و یکی از روش های کنترل مقاوم می باشد که مبتنی بر تئوری فیدبک بوده و برای دستیابی به خصوصیات مطلوب سیستم با وجود نامعینی و اغتشاش در فرآیند تأکید دارد. در اقدام پارامترهای سیستم و در نتیجه ضرائب تابع تبدیل ثابت نبوده و در بازه ای نامعین قرار دارند. در پروسه خطی سازی معادلات سیستم، بخشی از مشخصات سیستم نادیده گرفته می شوند و زیرا در اکثر این روش ها خطی سازی حول نقطه کاری انجام می پذیرد، همیشه این مسئله هست که تا چه اندازه انحراف از نقطه کار خطی سازی شده معتبر می باشد. پس جبران ساز طراحی شده براساس این روش ها به دلیل عدم وجود مقاومت در اقدام پاسخگوی سیستم نبوده و اکثر این طراحی ها به صورت تئوری انجام می گیرد.
دینامیک سیستم های واقعی معمولا دستخوش تغییرات بوده و یا مدل آنها حاوی ابهام می باشد. هدف کنترل مقاوم کنترل چنین فرایندهایی می باشد که نمی توان دینامیک حاکم بر آنها را به وسیله یک مدل مشخص و دقیق اظهار نمود. ایده کنترل فرایندهای نامعین توسط یک ساختار کنترلی ثابت در روش های مختلف کنترل مقاوم، توسط ساختار کنترلی متغیر در کنترل تطبیقی مطرح می باشد.
کنترل های تطبیقی، هوشمند، و مقاوم یک زمینه اشتراک کلی دارند و آن فرض وجود نامعینی در سیستم می باشد. هر سه نوع کنترلرها مدعی ارائه کنترلی خوب و مناسب هستند و هرکدان نقاط اشکال و قوتی نسبت به همدیگر دارند. در کنترل مقاوم تغییرات سیستم را به صورت نامعینی جمع کرده و به سیستم مربوطه یک سیستم نامعین می گوییم. اولین تفاوت کنترل مقاوم با دیگر استراتژی های کنترلی یعنی تطبیقی و هوشمند، این می باشد که در کنترل مقاوم کران های نامعینی بایستی معلوم باشند. البته در بسیاری از موردها، در اقدام این کران ها مشخص هستند اما ممکن می باشد کران نامعینی وسیع باشد، که برای کنترل مقاوم مشکل ساز خواهد بود. کنترل مقاوم در صورت وجود جواب مدعی ارائه یک جبرانساز منحصر بفرد با ساختار ثابت و خطی می باشد.
در صورتی که کنترل کننده های تطبیقی و هوشمند، کنترلرهای با ساختار متغیر، غیرخطی و اکثرا با محاسبات زمان طولانی می باشند. در نتیجه کنترلر مقاوم بسیار ساده تر و ارزانتر از دو روش دیگر می باشد. حسن دیگر کنترلر مقاوم این می باشد که بر مبنای ریاضیات قوی بوده که این امر در کنترلر تطبیقی و هوشمند کمتر نظاره می گردد. مزیت دیگر کنترل مقاوم نزدیکی آن به کنترل کلاسیک می باشد که در نتیجه می توان از ایده های کنترل کلاسیک در آن سود جست. تئوری فیدبک کمی به عنوان یکی از روش های قدرتمند کنترل مقاوم در طی سه دهه، برای کنترل سیستم های خطی و غیرخطی، تغییرپذیر و تغییرناپذیر با زمان، زمان پیوسته یا زمان گسسته، که هریک حاوی عدم قطعیت کراندار باشند، توسعه یافته می باشد. همچنان که قبلا ذکر گردید اساس QFT بر آن می باشد که فیدبک جهت مهار نامعینی پارامترهای فرآیند و اغتشاش به کار گرفته گردد.
البته مطابق تئوری فیدبک، چنانچه تغییرات ناشی از عدم قطعیت فرآیند از محدوده عملکرد مجاز فراتر نرود، نیازی به فیدبک نبوده و کنترل پیشخور کافی می باشد. به گونه کلی هدف کنترل قرار دادن معیارهای کارائی سیستم در تلرانس های معین می باشد. با انتخاب فیدبک می توان عدم قطعیت سیستم را به اندازه مورد نیاز تلرانس های کارائی فشرده نمود. اولین طراحی کمی براساس ایده های فوق با تحلیل یک فرآیند نامعین LTI/SISO توسط پرفسور هورویتز در سال 1959 انجام گرفت، و پس از آن تاکنون تعمیم و گسترش یافته می باشد. تکنیک QFT در سیستم های LTI/SISO تک حلقه، پایه سازنده ای برای بقیه تکنیک های آن می باشد و طبق ادعای پروفسور هورویتز، اگر QFT نتواند یک مسأله نامعینی را حل کند هیچ روش دیگری قادر به ارائه یک پاسخ LTI تک حلقه (فیدبک خروجی) نخواهد بود.
در فصل دوم این نوشته به تشریح فرآیند PH و ساختار شیمیایی آن پرداخته و با یک روش شناسایی به شناسایی سیستم در حوزه فرکانس پرداخته ایم.
در فصل سوم به تشریح کامل روش QFT پرداخته ایم و امکانات لازم برای اعمال این روش را مطالعه کردیم.
در فصل چهارم روش QFT به سیستم PH اعمال گردید و طراحی های لازم جهت کنترل سیستم اعمال گردید.
تعداد صفحه : 121
قیمت : 14700 تومان

 

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق الکترونیک گرایش قدرت:تخمین پارامترهای شبکه قدرت بر اساس کمیات بهره برداری اندازه گیری شده بهنگام با استفاده از واحدهای اندازه گیری فازوری جایابی شده به کمک الگوریتم ژنتیک

***

—-

دسته‌ها: مهندسی برق