دانشکده تحصیلات تکمیلی
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی برق – کنترل
عنوان:
طراحی کنترل کننده های هوشمند PID برای سیستم چند متغیره غیرخطی
برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
چکیده
در این پایان نامه به طراحی کنترل کننده هوشمند PID برای سیستم های چند متغیره پرداخته می شود. نخست، یک سیستم خبره برای طراحی و تنظیم کنترل کننده های PID یک ورودی – یک خروجی معرفی میگردد. در این روش با بهره گرفتن از آزمایش فیدبک رلهای و روش زیگلر – نیکولز و یا با بهره گرفتن از آزمایش پاسخ پله حلقه باز، یک کنترلکننده اولیه طراحی میشود. معمولا پاسخ به دست آمده از این روشها، مشخصه های مناسبی ندارد و بایستی کنترلکننده دقیق تر تنظیم گردد. بنابراین سیستم خبره بهره های PID را به منظور یافتن پاسخ حلقه بسته بهتر، تغییر میدهد. این تنظیم کننده خبره بر اساس تشخیص الگو عمل میکند و با به کارگیری قوانینی که تجربیات مهندسین کنترل در آنها گنجانده شده است، تغییر بهره ها را انجام میدهد. سیستم خبره نیازی به مدل فرایند ندارد و مراحل مختلف طراحی و تنظیم کنترل کننده، بر اساس مشاهده خروجی فرایند انجام میگردد. سپس این سیستم خبره به منظور طراحی و تنظیم کنترل کننده های PID چند متغیره متمرکز و غیر متمرکز، تعمیم داده میشود. در نهایت، تنظیم کننده خبره بر روی سیستمهای مختلف از جمله یک فرایند چند متغیره غیرخطی، اعمال میشود. نتایج به دست آمده از شبیه سازی، کارایی سیستم خبره را در طراحی و تنظیم کنترل کننده های PID نشان می دهد.
مقدمه
کنترل کننده PID رایج ترین کنترل کننده در فرایند های صنعتی می باشد. این کنترل کننده به دلیل مقاوم بودن در محدوده وسیعی از شرایط کاری و کارایی نسبتاً بالا، نسبت به سایر کنترل کننده ها، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. دلیل دیگر این مساله، سادگی عملکرد و قابل فهم بودن آن می باشد. مشکل اصلی این گونه کنترل کننده ها، چگونگی یافتن مقدار بهینه ای برای بهره های تناسبی، انتگرالی و مشتقی است به گونه ای که پاسخ حلقه بسته سیستم، مشخصه های مناسبی داشته باشد.

اغلب فرایندهای صنعتی، سیستم چند متغیره می باشند. در این سیستم ها ورودی های مختلف بر روی خروجی های مختلف تاثیر می گذارند. بیشتر تحقیقات به موضوع تنظیم پارامترهای کنترل کننده PID، در سیستم های یک وروددی- یک خروجی می پردازند و در زمینه سیستم های چند متغیره کارهای کمتری انجام شده است. در سیستم های چند متغیره تداخل بین کانال های مختلف، مشکلاتی را برای عمل کنترل ایجاد می کند. به علاوه اگر چه روش های مختلفی برای تنظیم کنترل کننده های PID ارائه شده است، اما در بیشتر آنها فرضیاتی مانند خطی بودن فرایند، در نظر گرفته می شود. اگر فرایند خطی بوده و مدل ریاضی ساده ای برای آن وجود داشته باشد، شاید بتوان روشی تحلیلی برای تنظیم کنترل کننده یافت، اما در دنیای واقعی، فرایندها غیر خطی و بسیار پیچیده می باشند و مدل های بدست آمده از آنها برای استفاده در روش های تحلیلی مناسب نیستند . از این رو طراحی کنترل کننده PID برای سیستم های چند متغیره غیرخطی، میتواند فواید زیادی در مسائل تئوری و کاربردهای صنعتی داشته باشد.
فصل اول: مقدمه1-1- مقدمهاین مطلب را هم بخوانید :
کنترل کننده PID رایج ترین کنترل کننده در فرایند های صنعتی می باشد. این کنترل کننده به دلیل مقاوم بودن در محدوده وسیعی از شرایط کاری و کارایی نسبتا بالا ، نسبت به سایر کنترل کننده ها، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. دلیل دیگر این مساله، سادگی عملکرد و قابل فهم بودن آن می باشد. مشکل اصلی این گونه کنترل کننده ها، چگونگی یافتن مقدار بهینه ای برای بهره های تناسبی، انتگرالی و مشتقی است به گونه ای که پاسخ حلقه بسته سیستم، مشخصه های مناسبی داشته باشد.اغلب فرایندهای صنعتی، سیستم چند متغیره می باشند. در این سیستم ها ورودی های مختلف بر روی خروجی های مختلف تاثیر می گذارند. بیشتر تحقیقات به موضوع تنظیم پارامترهای کنترل کننده PID، در سیستمهای یک ورودی – یک خروجی می پردازند و در زمینه سیستم های چند متغیره کارهای کمتری انجام شده است. در سیستم های چند متغیره تداخل بین کانال های مختلف، مشکلاتی را برای عمل کنترل ایجاد