دانلود پروژه کنترل چند متغیره

در این پروژه برای سیستم چند متغیره گرم کن روغن، 3 نوع کنترل کننده طراحی کرده ایم. در سیستم گرم کن روغن سيالي که بايد گرم شود روغني درحدود 320 درجه سانتي‌گراد مي‌باشد. دماي سيال ورودي در حدود 285 درجه مي‌باشد.

اين سيستم دو متغير کنترل شونده دارد که يکي فشار سوخت روغن و ديگري زاويه و جهت مجراي اکسیژن مي‌باشد. اين دو متغير کنترلي براي کنترل‌کردن دماي سيال خروجي و درصد اکسيژن خارج‌شونده به‌کار مي‌روند. بنابراين سيستم مورد نظر يک سيستم چند‌متغيره 2– ورودي 2-خروجي مي‌باشد. دو عمل مهم جهت سيستم کنترلي انجام مي‌شود. اولين کار اين است که تا حد امکان دماي خروجي با نوسانات کم و پاسخ نسبتا سريع ‌باشد. در نقطه کار عادي، انحراف دماي خروجي نبايد بيشتر از یک درجه سانتی گرا باشد. دومين کار اين است که درصد اکسيژن در مجرا را  تا حد امکان کاهش دهيم، زيرا بازده گرمايي گرم‌‌کننده به ميزان اکسيژن بستگي دارد. تحت شرايط مناسب، درصد پايين‌تر اکسيژن باعث بيشتر شدن بازده گرمايي مي‌شود. نتايج آزمايشگاهي نشان مي‌دهد که انحراف فشار سوخت روغن تنها تاثير بر روی دماي خروجي ندارد بلکه بر روی فشار اکسيژن مجرا نيز تاثیر می گذارد. هنگامي که فشار سوخت روغن پايين بيايد درصد اکسيژن افزايش يافته و بنابراين بازده گرمايي گرمکن پايين مي‌آيد. 

1- طراحي به روش Characteristic Loci

در طراحي کنترل­كننده براي سيستم­هاي چند­متغيره می خواهیم در حالت دائمي بايد تا آنجا که امکان دارد خطاي حالت دائمي صفر شود و تداخل بين کانالها از بين برود و در حالت گذار نيز به دنبال کاهش اندرکنش مابين کانالها مي باشيم. در روش  characteristic loci  نيز کنترل کننده را طوري طراحي مي کنيم که  بتوانيم به اهداف مربوط به حالت گذراي و دائمي فوق دست يابيم. براي اين منظور طراحی را در 3 حوزه فرکانسی، طراحي جبرانساز فرکانس بالا، میانی و پایین انجام می دهیم.

2- طراحي به‌ روش آرايه نايکوئيست

براي طراحي به‌ روش آرايه نايکوئيست سيستم بايد حتماً مربعي باشد. جبران‌کننده‌هاي طراحي شده بايد معکوس‌پذير و تمام قطب‌ها و صفر‌هاي آن بايد سمت چپ محور موهومي باشند. باید ماتريس حلقه باز بفرم غالباً قطري در بیاوریم. هرگاه سيستم بفرم غالباً قطري درآمد مي‌توان از الگوريتم‌هاي تک‌ورودي- تک‌خروجي براي حلقه‌هاي مختلف بهره برد. در اين مرحله لازم نيست که دقت کنيم که اندرکنش سيستم به چه صورت است، چراکه روي سيستمي که قبلاً بفرم غالباً قطري درآمده کار مي‌کنيم.

3- طراحي به روش LQG/LTR

این روش يک روش طراحي مبتني بر تئوري کنترل بهينه مي باشد که شاخص‏ترين تئوري که در آن به کار گرفته مي‏شود، حل مساله LQG يعني تخمين حالتها به کمک تخمين زننده بهينه فيلتر کالمن و طراحي رگولاتور بهينه خواهد بود. در اين روش ابتدا با طراحي يک فيلتر کالمن و سپس رگولاتور بهينه در قالب مسأله LQG به شرايط مطلوب کنترلي دست پيدا مي کنيم. سپس با استفاده از تکنيک LTR حلقه را در خروجي بازيابي مي کنيم.