نام پژوهشگر: مرتضی سرایلو
مرتضی سرایلو بهروز رضایی
نوآوریهای تکنولوژی به سمت سیستمهایی در حرکت هستند که ترکیبی از رفتارهای پیوسته و گسسته میباشند و به آنها سیستمهای هیبرید میگویند. سادهترین تعریف از یک سیستم هیبرید، یک سیستم با رفتاری است که به وسیله چندین حالت عملکرد پیوسته توصیف میشود. در هر حالت، تحول متغیرهای حالت پیوسته سیستم به وسیله معادلات مخصوص آن حالت توصیف میشود. به طور کلی این پایان نامه را میتوان به دو بخش مدلسازی سیستمهای هیبرید و کنترل آنها تقسیم نمود. برای مدل کردن سیستمهای هیبرید، مدلهای خاص و مدلهای عمومی وجود دارد. مدلهای خاص برای هر سیستم هیبرید متفاوت است و بر اساس ویژگیها و محدودیتهای خاص آن سیستم مدلسازی صورت میگیرد. در حالی که مدلهای عمومی به توصیف کلاسهایی از سیستمهای هیبرید با برخی ویژگیهای مشترک میپردازد. در این پایاننامه از مدلهای عمومی مدل تکهایخطی و مدل دینامیکی منطقی ترکیبی برای توصیف سیستمهای هیبرید استفاده میشود. بخش کنترل پایاننامه نیز بر اساس کنترل مدل پیشبین استوار است. کنترل مدل پیشبین استراتژی کنترلی برای رفتار آینده سیستم است که راه حلهای مطلوب را با توجه به یک تابع هزینه مشخص برای تنظیم سیستمهای خطی و غیرخطی دارای محدودیت، ارائه میدهد. با این وجود کنترل مدل پیشبین بسیار به دقت مدل سیستم وابسته است و هر عامل که باعث ایجاد اختلاف بین مدل سیستم و سیستم واقعی گردد، میتواند منجر به ایجاد خطای ماندگار یا اختلال در فرآیند کنترل گردد. در این پایاننامه، تلاش بر این است که با توجه به مدل سیستمهای هیبرید و درنظر گرفتن محدودیتهای موجود در سیستم و سیگنال کنترلی، یک کنترلکننده پیشبین فازی با هدف مقابله با نامعینی و اغتشاش برای سیستمهای هیبرید با قسمت گسسته به صورت سوئیچینگ طراحی گردد و به سیستم های مورد مطالعهی مبدل dc-dc کاهنده، سه تانک و بویلر-توربین اعمال شود. برای طراحی کنترلکنندهی پیشبین فازی ابتدا باید مدلسازی برای آن صورت گیرد. برای این منظور، ابتدا با استفاده از روش خطیسازی مدل تکهای خطی جملات غیرخطی، خطیسازی میشوند و سپس جهت دستیابی به مدل دینامیکی منطقی این سیستم ها از مدل سیستم خطیشده، از زبان توصیف سیستم های هیبرید استفاده می گردد. پس از دستیابی به مدل دینامیکی منطقی ترکیبی، برای مدل هیبرید بدست آمده یک کنترلکننده مدل پیشبین طراحی شده و تحت شرایط نامی و با وجود اغتشاش و نامعینی بر سیستم اعمال میشود. کنترلکنندهی مدل پیشبین طراحی شده دارای عدم قابلیت در برخورد با اغتشاش و نامعینی در سیستم است. به همین جهت، در ادامه با بررسی نتایج حاصل از کنترلکنندهی مدل پیشبین تحت اغتشاش و نامعینی و با هدف غلبه بر مشکلات ناشی از آنها یک ناظر فازی ارائه میگردد. این ناظر فازی وظیفه تنظیم سیگنال مرجع کنترلکنندهی پیشبین فازی را بر عهده دارد. نتایج شبیه سازی ارائه شده عملکرد مناسب روش پیشنهاد شده در این پایاننامه را نشان میدهد.