طراحی سیستم کنترل سرج و آنتی سرج کمپرسورهای سانتریفیوژ با (فازی پی،آی،دی کنترلر)

کمپرسورهای سانتریفیوژ ، ماشینهای دواری هستند که برای فشرده سازی گاز ها در کارخانجات و مراکز صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.در این کمپرسورها ،در صورتیکه فلوی گاز ورودی به کمپرسور کمتر از یک مقدار معین باشد، فلوی گاز خروجی کمپرسور دراثر فشار زیاد گاز ، از داخل کمپرسور و از سمت خروجی به سمت ورودی کمپرسور برگشت پیدا می کند، که این برگشت گاز باعث نوسان و لرزش در امتداد محور کمپرسور می شود و باعث می شود که اجزای متحرک داخلی کمپرسور با دامنه نوسانات بالا در امتداد محور کمپرسور جابجا شوند و این عامل باعث گرم شدن بدنه و گاز داخل کمپرسور می شود و سرانجام در اثر تداوم نوسانات ایمپلرها و اجزا متحرک داخلی کمپرسور آسیب می بینند. این نوع تلاطم و نوسانات در فلو و فشار گاز کمپرسور ،که دراثر کاهش فلوی ورودی به کمپرسور بوجود می آید را پدیده سرج می نامند و شرکتهای سازنده کمپرسور برای جلوگیری از بوجود آمدن این پدیده در کمپرسورها از روشهای مختلفی استفاده می نمایند که از بارزترین این روشها روش برگشت فلوی گاز خروجی کمپرسور از طریق یک کنترل ولو بنام کنترل ولو آنتی سرج به ورودی کمپرسور است. در این پایان نامه ابتدا معادلات حالت تغییرات فشار و فلوی داخل محفظه پلنیوم که به معادلات حالت (مور-گریتزر) معروفند و بیان کننده حالت و رفتار دینامیکی کمپرسور سانتریفیوژ هستند حول نقطه کار کمپرسور خطی سازی می شوند و سپس کنترلر فازی را برای کنترل فلو ی ورودی به این معادلات طراحی و شبیه سازی می کنیم.ما در این پایان نامه برای کنترل پدیده سرج از طریق کنترل ولو آنتی سرج، از یک کنترلر فازی (پی،آی،دی) استفاده می نماییم.کنترلر فازی که ما در اینجا استفاده می کنیم دارای دو قسمت است که یک قسمت مربوط به کنترلر (پی،آی)است که سیگنالهای ورودی آن خطا و مشتق خطا است و قسمت دیگر کنترلر (پی،دی) است که سیگنالهای ورودی آن خطا و مشتق خروجی کنترلر (پی،آی،دی) است. در طراحی این کنترلر فازی ، از مشخصات و ویژگیهای منحنی پاسخ پله کنترلر پیوسته (پی،آی،دی) استفاده نموده ایم و برخلاف سایر کنترلرهای فازی که تنها برای تنظیم پارامترهای (پی،آی،دی) استفاده می شوند ،در اینجا هیچگونه پارمتری تنظیم نمی شود و کنترلر فازی خود یک کنترلر مستقل و جدا می باشد. این کنترلر دارای مزایا و ویژگیهای فراوانی است که عبارتند از : عدم نیاز به تنظیم پارامترهای تیونیگ ، سرعت پاسخ دهی سریع ، قابلیت کار با انواع سیستمهای غیر خطی ، عدم نیاز به مدل ریاضی پروسه و فرآیند ، سادگی و سهولت ساخت و پیاده سازی کنترلر با سیستمهای کنترل صنعتی. کنترلرهایی که قبلا برای کنترل پدیده سرج مورد استفاده قرار گرفته اند اغلب از نوع کنترلر (پی،آی) بوده اند و این کنترلر ها دارای نواقصی مانند وجود پدیده کیک و پدیده وایندآپ در آنها می باشد که این پدیده ها باعث آسیب به کنترل ولو آنتی سرج می شوند .اما در کنترلر فازی تمام این نواقص و کاستیها از بین رفته اند و کنترلر به درستی ولو آنتی سرج را کنترل می نماید. واژه های کلیدی: کمپرسور سانتریفیوژ،پدیده سرج،کنترل ولو آنتی سرج، کنترلر (پی،آی،دی)،کنترلر فازی، تیونینگ