کنترل سطح مایع در دو مخزن سری با مشخصه غیر خطی و دو ورودی به کمک کنترلر PID و تنظیم ضرایب آن به کمک روش های زیگلر نیکولز حلقه بسته، λ-tuning و جایابی قطب و مقایسه آنها با یکدیگر

در این مقاله، به موضوع کنترل سطح مایع در یک سیستم که از دو مخزن سری با دو ورودی تشکیل یافته است پرداخته می شود. مدلسازی این سیستم نشان می دهد که معادلات حاکم بر آن غیر خطی هستند. بنابراین در این مقاله ابتدا به خطی سازی روابط آن و سپس استخراج توابع تبدیل سیستم اشاره می شود. در ادامه، موضوع کنترل سطح در این سیستم به کمک کنترلر PID و تنظیم ضرایب آن به روشهای اولیه کلاسیک نظیر زیگلر نیکولز حلقه بسته، λ-tuning و جایابی قطب پرداخته می شود. جهت مقایسه عملکرد این روشها در تنظیم ضرایب PID، سیستم مورد نظر به صورت حلقه بسته و با وجود کنترلر PID توسط نرم افزار Simulink/Matlab شبیه سازی می شود. در هر مورد روش تنظیم ضرایب PID پاسخ پله خروجی سیستم از لحاظ پارامترهای مختلف مانند میزان فراجهش، زمان نشست و خطای حالت ماندگار بررسی شده و در نهایت مناسب ترین روش تتنظیم ضرایب PID به روش کلاسیک پیشنهاد می شود. در مناسبترین روش تنظیم ضرایب PID مشاهده می شود که پاسخ پله سیستم با سرعت مناسب و حداقل فراجهش و حداقل خطای ماندگار به مقدار مطلوب می رسد.

Keywords:

کنترل سطح , کنترلر PID , روش زیگلر نیکولز , روشλ-tuning , جایابی قطب