مهندسی برق

سمینار ارشد رشته برق کنترل: تعیین بهینه پارامترهای کنترل کننده های پیش بین

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

آدرس سایت برای متن کامل پایان نامه ها

مهندسی برق – گرایش کنترل

عنوان:

تعیین بهینه پارامترهای کنترل کننده های پیش بین

متن پایان نامه :

چکیده
این پروژه به طور خلاصه عبارت است از ترسیم خطوط راهنما در طراحی کنترل کننده پیش بین برای سیستم های تاخیردار، نوسانی و غیر می نیمم فاز. کنترل کننده های پیش بین خانواده ای از کنترل کننده ها می باشند که از پیش بینی انجام شده توسط مدل سیستم در ساختار کنترل کننده استفاده می کنند. از آنجایی که کنترل کننده های پیش بین دارای حجم محاسباتی بالایی هستند برای استفاده از این کنترل کننده ها در سیستم های سریع، لازم است تا با بهره گرفتن از ترفرندهایی از حجم محاسبات آنها کاسته شود. از طرفی تنظیم پارامترهای این کنترل کننده ها برای کیفیت پاسخی مطلوب نیز حائز اهمیت است.

در این پایان نامه سعی شده است تا حجم محاسبات الگوهای کنترل کننده های پیش بین حساب شوند. و با بهره گرفتن از روشهایی این حجم محاسبات کاهش داده شوند. و در بخش دیگری از پایان نامه با بهره گرفتن از روشی سیستماتیک پارامترهای بهینه کنترل کننده پیش بین، برای سیستم های تاخیردار، نوسانی و غیر می نیمم فاز محاسبه شده است.
مقدمه
کنترل پیش بین MPC شامل تعدادی از الگوریتم های کنترلی است که براساس مفهوم خاصی عمل می کند. در یک کنترل کننده MPC، تعدادی از ورودی های آینده به گونه ای تعیین می شوند، که خروجی پروسه در طول فاصله زمانی معینی، براساس یک تابع معیار به ورودی مرجع نزدیک باشد. این محاسبات طی هر زمان نمونه برداری انجام می شود و معمولاً اولین عنصر محاسبه شده از سیگنال کنترلی به پروسه إعمال می شود. برای این عمل نیاز به یک مدل در کنار پروسه می باشد تا ورودی های آینده را به آن داده و خروجی های آینده پروسه را طبق آن پیش بینی کرد. در این پایان نامه الگوهای مختلف کنترل کننده های پیش بین بررسی می شوند و پارامترهای بهینه این الگوریتم ها به گونه ای محاسبه می شوند که منجر به حجم محاسبات کمتر و کیفیت پاسخ مطلوب می شوند.
نخستین فصل کلیات نام گرفته است. در فصل دوم مختصری در مورد MPC و پارامترهای آن صحبت شده، و به تحقیقاتی که تاکنون برای تنظیم این پارامترها انجام گرفته است پرداخته می شود. فصل سوم به معرفی انواع الگوریتم های مختلف MPC و حجم محاسبات هریک از این الگوریتم ها می پردازد. در فصل چهارم به اثر پارامترهای مختلف کنترل کننده های پیش بین بر روی پاسخ سیستم پرداخته می شود و در فصل پنجم پارامترها بهینه ای که منجر به حجم محاسبات کمتر و کیفیت پاسخ مطلوب هستند، محاسبه می شوند. در فصل ششم پیشنهاداتی جهت بهبود تنظیم پارامترهای کنترل کننده های پیش بین ارائه می شود.
فصل اول
کلیات
کنترل پیش بین در دهه هفتاد میلادی و در صنعت ابداع گردید. اولین مقاله ای که در این زمینه چاپ شد مربوط به Richalet و همکارانش می شود. در این مقاله تاکید بر حل مسایلی بود که استفاده از کنترل کننده های کلاسیک PID مشکل بود و با بهره گرفتن از خصوصیات ذاتی مساله (یا همان مدل مناسب) تلاش برای حل این مشکل شده بود. هرچند در این مقاله توجهی به بهینه بودن و یا محدودیت ها نشده بود.

99