طراحی کنترل کننده فازی با استفاده از الگوریتم های ژنتیکی برای سیستم های گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع (hvac)

سیستم های تهویه مطبوع (hvac) از اصلی ترین تاسیسات تمام ساختمان های مسکونی، تجاری، صنعتی و اماکن عمومی به شمار می آیند. هدف این سیستمها معمولاً ایجاد محیطی راحت و مناسب از نظردما، رطوبت و سایر پارامترهای محیطی برای ساکنین آن است. رسیدن به این اهداف مستلزم طراحی سیستم کنترلی مناسب است. در این پایان نامه یک روش کنترل فازی برای مساله کنترل سیستم های hvac ارایه شده است. در روش ارایه شده از الگوریتم های ژنتیکی که ابزارهای جستجوی همه منظوره هستند، برای طراحی سیستم کنترل فازی استفاده شده است. بدین ترتیب، نیاز به دانش کامل فرد خبره درباره سیستم تحت کنترل مرتفع شده و طراحی به صورت اتوماتیک و با پیش فرضهایی ساده درباره تعداد مجموعه های فازی و روند کلی قواعد انجام می شود. مرحله طراحی شامل دو بخش تعلیم وتنظیم می باشد. در مرحله تعلیم، شالوده سیستم فازی شامل قواعد و برخی مقیاس گرهای نامشخص بدست می آید. در این مرحله، از الگوریتم ژنتیکی با نمایش باینری استفاده می شود. برای کاهش طول رشته باینری از یک روش خاص برای کدکردن پایگاه قواعد استفاده شده است. تعلیم ژنتیک بر اساس دو ساختار متفاوت کنترل کننده فازی ـ ساختار با حلقه های مجزا و ساختار سلسله مراتبی ـ انجام می شود. در مرحله تنظیم با داشتن قواعد بدست آمده در مرحله تعلیم، عناصر پایگاه داده سیستم فازی یعنی توابع عضویت و مقیاس گرها تنظیم می شوند. توابع عضویت به کمک یک روش ابتکاری با چند پارامتر حقیقی کد می شود و از الگوریتم ژنتیکی با نمایش حقیقی استفاده می شود. برای ارزیابی هر یک از کنترل کننده های فازی پاسخ های پله با چند نقطه تنظیم مختلف بدست آمده و بر اساس معیارهای عملکرد متداول (زمان استقرار، خطای حالت ماندگارو ... ) برازندگی هر یک از آنها تعیین می شود. نتایج شبیه سازی ، کارایی روش پیشنهادی را برای طراحی کنترل کننده فازی مناسب برای سیستم hvac نشان می دهد.