طراحی کنترل کننده lpv مرتبه ثابت برای توربین بادی سرعت متغیر و با قابلیت کنترل زاویه پره ها

با روال کنونی مصرف سوختهای فسیلی، این منابع مدت زمان زیادی دوام نخواهند داشت بنابراین بشر مجبور است الکتریسیته مورد نیاز خود را از طرق دیگر تامین کند. این منابع جدید انرژی تحت عنوان انرژی های نو شناخته می شوند. در این میان انرژی باد اهمیت ویژه ای دارد و افزایش توربین های بادی نصب شده در کشورهای توسعه یافته جهان هم موید این مطلب است اما هنوز تا تجاری شدن این صنعت موانعی وجود دارد که باعث می شود هزینه نهایی تولید برق بادی در مقایسه با دیگر منابع تولید برق بیشتر باشد. چرا که بعضا حین فعالیت توربین، حداکثر انرژی از باد گرفته نمی شود و یا در طولانی مدت آسیب های جدی به اجزای اساسی وارد شده و هزینه نگهداری و تعمیرات آن زیاد می شود. در واقع یکی از مشکلات اساسی این صنعت، نبود کنترل کننده ای است که بتواند اهداف مهمی مثل کار کردن در راندمان ماکزیمم و تثبیت توان خروجی را برآورده کرده و همزمان باعث شود که،کمترین لطمات مکانیکی به اجزای اساسی توربین وارد شود. طراحی چنین کنترل کننده ای می تواند گامی در جهت کاهش هزینه کل تولید الکتریسیته بادی و در یک کلام قدم در راه تجاری کردن صنعت نیروگاه بادی باشد. توربین بادی یک سیستم به شدت غیر خطی است و کنترل آن یک چالش بزرگ برای بهره برداران می باشد. در دهه اخیر در زمینه تئوری های کنترل، جهش های بزرگی اتفاق افتاده است که از آن میان می توان تئوری سیستم هایlpv را نام برد. هدف از این پایان نامه بهره‎گیری از این تئوری نوین جهت طراحی کنترل کننده برای توربین بادی است. موضوع مهم دیگر این است که کنترل کننده بدست آمده قابل پیاده سازی در عمل باشد یعنی آنکه درجه آن تا حد امکان پایین باشد. درجه کنترل کننده وابسته به درجه سیستم و فیلترهای وزنی می باشد. به همین دلیل در طراحی های رایج برای پایین آوردن درجه کنترل کننده بدست آمده تنها به برخی از عملکردهای مطلوب پرداخته می شود. جهت طراحی کنترل کننده مناسب باید حداقل درجات آزادی اساسی توربین در مدلسازی سیستم آن دخالت داده شوند. با توصیف تمام دینامیکهای توربین، هر قدر هم که سیستم خلاصه شود باز هم کنترل کننده بدست آمده از مراتب بالا خواهد بود. در این پایان نامه از ایده طراحی کنترل کننده مرتبه ثابت ( برای یک مدل lpv ) استفاده می شود. مسئله طراحی کنترل کننده مرتبه ثابت بهینه، یک مسئله بهینه سازی نامحدب است و تضمینی برای بهینه مطلق بودن این کنترل کننده وجود ندارد اما ثابت می شود که این کنترل کننده حداقل زیربهینه است. روش جستجوی این کنترل کننده اساسا یک روش سعی و خطاست و به کمک تجزیه کننده yalmip و حل کننده های sedumi وsdpt3 ( یک بسته نرم افزاری که تحت محیط نرم افزار matlab اجرا می شود ) انجام می گیرد.