تنظیم برخط ضرایب کنترل‌کننده PID به روش جدول‌بندی بهره فازی برای سیستم پانتوگراف قطارهای برقی پرسرعت

پانتوگراف یکی از مهم‌ترین اجزای انتقال برق به قطار می‌باشد که توسط آن می‌توان برق را از شبکه بالاسری به قطار منتقل نمود. ارتباط دائم پانتوگراف با شبکه برق تحت هر شرایطی لازم است. از طرفی، پارامترهای شبکه بالاسری دارای عدم قطعیت بوده و در طول یک دهانه متغیر هستند. این مساله کنترل پانتوگراف را بخصوص در سرعت‌های بالا با چالش روبرو می‌سازد. در این مقاله هدف نگه‌داشتن نیروی تماسی بین پانتوگراف و سیم‌های برق در یک سطح مطلوب با درنظر گرفتن عدم قطعیت برای شبکه بالاسری است. برای دستیابی به این هدف ابتدا معادلات دینامیکی یک سیستم پانتوگراف با دو درجه آزادی استخراج شده و یک کنترل کننده PIDبرای سیستم طراحی گردیده است. در گام بعد به منظور بهبود پاسخ کنترلر در حضور عدم قطعیت در شبکه بالاسری، ضرایب کنترل کننده PIDرا از روش جدول بندی بهره تنظیم کرده و سپس برای کاهش نوسانات، این پارامترها از روش جدول بندی بهره فازی به صورت برخط به روز می‌شوند. در نهایت عملکرد سه کنترل کننده بر روی سیستم پانتوگراف با ملاحظات عملی شبیه‌سازی و تحلیل شده است. نتایج نشان می‌دهند که ترکیب منطق فازی با روش جدول بندی بهره‌، منجر به عملکرد بهتر کنترلر PID می‌شود.