دسته : برق ،الکترونیک و مخابرات
فرمت فایل : pdf
حجم فایل : 2199 KB
تعداد صفحات : 123
بازدیدها : 200
برچسبها : دانلود پایان نامه پژوهش پروژه
مبلغ : 7000 تومان
خرید این فایلپایان نامه طراحی سیستم کنترل مصون در برابر خطا بر پایه سیستم نروفازی و ترکیب چند سنسوری برای برج تقطیر
چکیده
طراحی یک کنترلر مقاوم در برابر خطا و همچنین سیستم آشکارسازی و تشخیص خطا در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است. یک کنترل مقاوم در برابر خطای فعال (اکتیو) بر مبنای کنترل مدل پیش بین و آشکارساز و تشخیص خطا ارائه شده است. ماژول آشکارساز و تشخیص خطا (FDI) با استفاده از روش های آماری و شبکه هوشمند طراحی گردیده است. در این پژوهش روش های آماری مانند PCA و ICA جهت کاهش ابعاد داده های سیستم توسط استخراج خصیصه های مهم، به کار گرفته شده اند. جهت آشکار سازی و تشخیص خطا، شبکه نرو-فازی برای هر رویداد خطایی توسط داده های کاهش یافته شده بدست آمده از فرآیند، آموزش می بیند. پس از آموزش ؛ ترکیب شبکه نرو -فازی و سیستم کاهش داده ICA و یا PCA به عنوان سیستم آشکارسازی و تشخیص خطا به کار گرفته می شود که اطلاعات خطا را به ناظر جهت تغییر فرمولاسیون کنترل مدل پیش بین (مانند تغییر مدل داخلی کنترلر) جهت تطبیق خطا و یا تغییر پارامترهای تابع هزینه کنترل مدل پیش بین می فرستد. با استفاده از این روش سرعت پاسخ دهی کنترل مدل پیش بین جهت تطبیق خطا افزایش می یابد با توجه به این نکته که کنترل مدل پیش بین می تواند به طور همزمان محدودیت ها بر روی متغیرها را مد نظر داشته باشد. جهت بررسی عملکرد و کارایی کنترل مقاوم در برابر خطای طراحی شده، این کنترلر بر روی برج تقطیر شبیه سازی شده آزمایش شده است و نتایج بدست آمده کارایی روش پیشنهادی را نمایش می دهد.
مقدمه:
سیستم های کنترل مدرن روز به روز به جهت احتیاج به عملکرد بهتر در صنایع مدرن، پیچیده تر می گردند. از طرف دیگر، خرابی اجزاء سازنده مانند خرابی محرک ها، سنسورها و کنترل ها اجتناب ناپذیر می باشد. خطاها می توانند دینامیک را تغییر دهند و باعث کاهش عملکرد سیستم و یا حتی ناپایداری آن گردند. بنابراین مقاوم بودن در برابر خطا در طراحی سیستم کنترل لازم به نظر می رسد. یک سیستم کنترل مقاوم در برابر خطا سیستم کنترلی می باشد که قابلیت تطبیق با خطای سیستم به صورت اتوماتیک را داشته باشد و کل سیستم را پایدار نگه دارد و در هنگام بروز خطا در اجزاء، عملکرد مطلوبی داشته باشد.
روش های طراحی مقاوم در برابر خطا می توانند به صورت گسترده ای به دو نوع تقسیم گردند: روش های غیرفعال (پسیو) مانند روش های تطبیق خطای مقاوم و غیره، و روش های فعال (اکتیو) مانند جایابی مقادیر ویژه، مدل های چندگانه، روش های تطبیقی، شبه معکوس و غیره. در روش پسیو، کنترل ثابتی در طول حالت نرمال و دارای خطا به کار گرفته می شود، و روش های ارزیابی عملکرد مختلفی مانند تابع هزینه می توانند جهت توصیف عملکرد سیستم های حلقه بسته با بهره کنترلی ثابت مورد استفاده قرار گیرند. از طرف دیگر، سیستم مقاوم در برابر خطا بر پایه روش های اکتیو می توانند برای خطاها عوض گردند که این عمل یا با انتخاب یک قانون کنترلی از پیش محاسبه شده انجام می پذیرد و یا توسط ترکیب یک استراتژی کنترل جدید بهنگام صورت می گیرد. در این پژوهش از طراحی کنترل مقاوم در برابر خطای اکتیو استفاده شده است.
تقریبا تمام سیستم های کنترل دارای محدودیت هایی می باشند، برای مثال، ورودی ها همیشه مقادیر کمینه و بیشینه ای دارند. همچنین، وقتی محرکی درست عمل نمی کند، به منظور دستیابی به اهداف کنترلی مانند ردیابی، فشار بیشتری بر روی محرک های سالم دیگر اعمال می گردد، که می تواند منجر به اشباع محرک ها گردد. بنابراین مدنظر قرار دادن محدودیت ها مانند محدودیت های ورودی در طراحی کنترل مقاوم در برابر خطا لازم به نظر می رسد. در این پژوهش تکنیک کنترل مدل پیش بین MPC به عنوان استراتژی کنترل به منظور در نظر گرفتن محدودیت ها به کار گرفته شده است . کنترل مدل پیش بین یک نوع از کنترل است که عمل کنترلی فعلی از حل بهنگام یک مسئله کنترل بهینه حلقه باز افق محدود در هر فاصله نمونه برداری، با استفاده از حالت فعلی پلنت به عنوان مقادیر اولیه ، بدست می آید؛ عمل بهینه سازی یک ترتیب کنترل بهینه را نتیجه می دهد و اولین کنترل در ترتیب به پلنت اعمال می گردد. یکی از مهمترین مزیت های کنترل مدل پیش بین توانایی آن در لحاظ نمودن محدودیت ها بر روی کنترل ها و حالت ها می باشد. همچنین، کنترل مدل پیش بین مقداری توانایی مقاوم بودن در برابر خطا را دارا می باشد.
در این پژوهش، یک ساختار کنترل مقاوم در برابر خطا اکتیو بر پایه ترکیب کنترل مدل پیش بین با سیستم آشکار سازی و تشخیص خطا به منظور تطبیق خطا، طراحی گشته است. سیستم آشکار سازی و تشخیص خطا بر پایه ترکیب روش های آماری مانند PCA و ICA جهت کاهش ابعاد داده و شبکه نرو-فازی به منظور ترکیب داده ها و آشکارسازی و تشخیص و طبقه بندی خطاها، می باشد. اطلاعات خطا توسط ماژول آشکارسازی و تشخیص خطا به دست می آید و سپس به منظور تصحیح فرمولاسیون کنترل مدل پیش بین مانند مدل داخلی به منظور افزایش قابلیت مقاوم بودن در برابر خطا به کار می رود.
خرید و دانلود آنی فایل