مدل سازي و ارائه الگوريتم كنترلي جهت تنظيم دماي يك بار حرارتي به وسيله ي يك صفحه رساناي حرارتي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مكانيك

كارشناسي ارشد

چكيده گرماي بيش از حد يك موضوع فراگير و خطرناك است كه مي تواند منجر به آسيب هاي مخرب در طيف گسترده اي از تجهيزات صنعتي شود. براي مثال بسياري از تجهيزات در نيروگاه‌ ها، سيستم ‌هاي تهويه مطبوع و مبدل ‌هاي حرارتي در معرض اثرات منفي دماي كاري بالا هستند كه مي تواند صدمات جبران ناپذيري را به همراه داشته باشد. به همين منظور، كنترل دقيق دما براي جلوگيري از افزايش دماي بيش از حد، تضمين طول عمر و عملكرد قابل قبول تجهيزات امري بسيار مهم و ضروري است. اين پايان نامه بر روي مدل سازي و كنترل دماي يك برد الكتريكي عمومي تمركز دارد كه مي تواند در بسياري از كاربردهاي صنعتي مورد استفاده قرار گيرد. اين تجهيز الكتريكي حساس و گران قيمت بوده و مي بايست قبل از استفاده، ابتدا در بسترهاي تست، جهت بررسي عملكرد اصلي مورد ارزيابي قرار گيرد. اين قطعه، هنگام اجراي عمليات تحت الگوهاي حرارتي متفاوت، افزايش دماي زيادي تجربه مي كند. بنابراين به دليل حساسيت، دماي آن مي بايست در يك محدوده دمايي مجاز كنترل شود. براي انجام چنين وظيفه اي نياز به طراحي الگوريتم هاي كنترلي جهت حفظ دماي مجاز براي تجهيز مذكور مي باشد. طراحي كنترل كننده، نيازمند معادلات ديناميكي سيستم مي باشد، كه آن ها را مي توان با استفاده از معادلات پايستاري انرژي به دست آورد. در اين پژوهش معادلات ديناميكي سيستم با استفاده از روش پارامتر هاي توده اي، به صورت خطي و غير خطي در دو نرم افزار متلب و سيندا به دست آمده و نتايج آن ها صحت سنجي شده است. سپس با استفاده از كنترل دماي آب ورودي به بستر تست توسط طراحي دو كنترل كننده مجزا بر پايه مدل و بر پايه قوانين فازي، دماي تجهيز مورد نظر كنترل مي شود. يكي از كنترل كننده هاي طراحي شده در اين پژوهش، كنترل كننده اي است كه بر پايه ي منطق فازي طراحي مي شود. اين كنترل كننده اقدام به تنظيم ضرايب كنترل كننده PID به صورت بهنگام با استفاده از يك پايگاه قوانين فازي مي نمايد. كنترل كننده طراحي شده PID فازي خود تنظيم ناميده مي شود. در ادامه ي پژوهش علاوه بر كنترل كننده PID فازي، يك كنترل كننده تطبيقي مقاوم طراحي مي شود كه بر پايه مدل سيستم حرارتي است. پارامتر هاي سيستم حرارتي در طراحي اين كنترل كننده مجهول در نظر گرفته شده است. نتايج شبيه سازي، عملكرد رضايت بخش و بهتر الگوريتم كنترل تطبيقي مقاوم را نسبت به كنترل كننده PID فازي نشان مي دهند. تحت الگوي توليد توان حرارتي كاملاً مشابه، اختلاف نتايج كنترل كننده با مقدار مطلوب در كنترل كننده تطبيقي مقاوم بسيار كمتر از كنترل كننده PID فازي بوده است.

174077

طراحي كاربردي(ديناميك، كنترل و ارتعاشات)

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان

مهران شهرياري

محمود اشرفي زاده، محمد دانش

مصطفي غيور، سعيد بهبهاني

دارد