طراحی و شبیه سازی کنترل کننده PID تطبیقی برای یک فرایند شیمیایی متغیرهای با زمان

با توجه به رشد صنعت پتروشیمی در کشور و کاربرد و استفاده از تئوریهای کنترل در صنایع پتروشیمی و با این دانش که کنترل کننده های PID در صنایع پتروشیمی کاربردهای فراوانی دارند و هنوز هم شاهد تحقیقات و مطالعات زیادی بر روی ای نوع کنترل کننده ها درمقالات و کنفرانسهای مختلف می باشیم، در این مقاله یک راکتور تانک همزن پیوسته شیمیایی (CSTR) که متغیر با زمان و بشدت غیر خطی می باشد بعنوان کاندیدی برای اعمال روش در نظر گرفته شده است که کنترل کننده های PID کلاسکی برای چنین سیستمی به خویب کار نمی کنند و زمان رسیدن به حالت پایدار در کنترل کننده ها کلاسیک طولانی می باشد و بعلت غیر خطی بودن شدید خروجی دارای اغتشاش می باشد. بنا به دلایل فوق در این مقاله یک کنترل کننده PID تطبیقی برای این فرایند شیمیایی متغیر با زمان طراحی شده است. روشی که در این مقاله برای طراحی کنترل کننده استفاده شده بر اساس شناسایی سیستم و حداقل مربعات بازگشتی می باشد بطوری که سیستم، به صورت یک مدل ARX مرتبه دو تخمین زدهمی شود و قانون کنترل PID نیز به صورت گسسته نوشته می شود که در اینجا پارامترهای کنترل کننده دیگر مقادیر قابت نیستند و وابسته به زمان می با شن. در ادامه از حداقل مربعات بازگشتی، برای تخمین پارامترهای متغیر با زمان کنترل کننده و سیستم کمک گرفته شده است . حسن این روش برای چنین فرایندی نسبت به روشهای کنترل کلاسیک این است که خروجی سیستم دارای اغتشاش نمی باشد و همچنین برتر این نسبت به روش کنترل بر اساس مدل چند گانه اینست که با گذشت زمان، پارامترها بصورت خودکار بهنگام می شوند و دیگر نیازی به انتخاب مدل مناسب بوسیله ناظر برای زمانهای مشخص و بهنگام سازی داده های مدل برای زمانهای تعریف شده مانند کنترل بر اساس مدل چندگانه ندارد. از طرفی دیگر با این مشکل که چگونه و چه موقع عمل سوئیچ تبین کنترل کننده ها انجام شود، مواجه نخواهد شد.

Keywords:

کنترل کننده PID , کنترل تطبیقی , حداقل مربعات بازگشتی , کنترل فرایند , تغییر پذیری با زمان