دانلود ترجمه مقاله کنترل فازی انطباق پذیر مقاوم فشار کمپرسور با استفاده از پسگام – اسپرینگر ۲۰۱۴

کنترل فازی انطباق پذیر مقاوم فشار کمپرسور با استفاده از پسگام

Robust Adaptive Fuzzy Control of Compressor Surge Using Backstepping

چکیده
۱- مقدمه
۲- مدل دینامیکیِ جریان کمپرسور
۳- محرک
۴- کنترل فازی تطبیقی مقاوم در برابر جریان
۴-۱- تعریف سیستم فازی
۴-۲- طراحی کنترل کننده ها
۵- نتایج شبیه سازی و مباحثه
۶- نتیجه گیری

چکیده

کنترل فعال می تواند طیف عملیاتی سیستم های تراکمی را گسترش دهد. با این حال، اکثر کنترل کننده های فعالِ موجود بستگی به ویژگی های سیستم شناخته شده دارند و بنابراین برنامه مهندسی محدودی دارند. روش های کنترل قوی برای کاهش اثرات منفیِ عدم قطعیت، اما با نتایج محافظه کارانه مورد استفاده قرار می گیرند. به منظور غلبه بر ضعف كنترل كننده هاي فعال موجود، يك مدل جريانیِ MG مرتبه دو با استفاده از يك شیرِ دو طرفه به عنوان محرك ارائه شده است. سپس یک کنترل کننده ی فعالِ جریان بر اساس کنترل پس گام، طراحی شد که در آن سیستم فازی برای مدل سازی ویژگی های سیستمِ نامعلوم مورد استفاده قرار گرفت. نتایج شبیه سازی نشان داد که کنترل کننده ی طراحی شده، سیستم تراکمی را در خارج از خط جریانی، تثبیت می کند، محدوده کاری کمپرسور را افزایش می دهد و علاوه بر این، مقاومتی قوی در برابر عدم قطعیت هایی مانند پویایی های مدل نشده، اختلالات جریان و فشار نشان می دهد.

۶- نتیجه گیری

کنترل فعال جریان از راه دور یک روش مهم برای گسترش دامنه عملیاتیِ سیستم های تراکمی می باشد. اما اکثرِ کنترل کننده های فعالِ موجود، بستگی به ویژگی های سیستم شناخته شده دارند، بنابراین کاربرد مهندسیِ محدودی دارند. بنابراین، با توجه به مفهوم کنترل فعال و همچنین بر اساس مدل جریانیِ MG مرتبه دوم، با استفاده از CCV به عنوان محرک، کنترل کننده جریان کمپرسور فعال بر اساس سیستم فازی طراحی شده است. برای تأیید الگوریتم کنترل فوق، ما پلتفرم کنترل جریان فعالِ کمپرسور را در MATLAB Simulink ایجاد می کنیم که عمدتا شامل ماژول شیر دریچه ی کنترل، ماژول کنترل کننده و ماژول های کمپرسور و غیره می باشد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که کنترل کننده طراحی شده در کنترل های جریانِ فعال مؤثر است و کمپرسور را قادر می سازد تا به طور پیوسته در مناطق فراتر از خط جریانی فعالیت کند و همچنین دامنه ی عملیاتیِ کمپرسور را افزایش می دهد. در فرایند طراحی کنترل کننده، ویژگی های کمپرسور و پارامتر B سیستم مورد نیاز نمی باشد. کنترل کننده دارای قدرت بسیار قوی در برابر عدم قطعیت ها مانند دینامیک مدل نشده و اختلالات سیستم است، بنابراین چشم انداز های کاربردیِ بیشتری نشان داده شده است.

Abstract

Active control can expand operation range of compression systems. However, most of existing active controllers depend on known system characteristics and thus have limited engineering application. Robust control methods are used to alleviate the negative effects of uncertainties, but, with conservative results. In order to overcome the weakness of existing active controllers, a second-order MG surge model was presented using a close-coupled valve as actuator. Then, one active surge controller was designed based on backstepping control, in which, fuzzy system was used to model unknown system characteristics. Simulation results showed that the designed controller stabilized compression system outside the surge line, enlarge compressor’s working range and additionally showed strong robustness against uncertainties such as unmodelled dynamics, flow and pressure disturbances.

۶- Conclusions

Surge active control is an important way to extend the operating range of compression systems. But most of existing active controllers depend on known system characteristics and thus have limited engineering application. Therefore, following the concept of active control as well as based on second-order MG surge model, using CCV as actuator, active compressor surge controller is designed on the basis of fuzzy system. To verify the above control algorithm, we build active surge control platform of compressor in MATLAB Simulink which mainly includes throttle valve module, controller module, and compressor module and so on. Simulation results demonstrate that the designed controller is effective in active surge control and enables compressor to work steadily in zones beyond the surge line and enlarges compressor’s operating range. In the process of designing the controller, compressor’s characteristics and the system’s parameter B are not needed. The controller has got quite strong robustness against uncertainties like unmodelled dynamics and system disturbances, therefore has shown greater application prospects.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

کنترل فازی انطباق پذیر مقاوم فشار کمپرسور با استفاده از پسگام

Robust Adaptive Fuzzy Control of Compressor Surge Using Backstepping