طراحی سیستم تحمل پذیر عیب با استفاده از روش کنترل پیش بین و شناسایی عیب مبتنی بر مدل برای یک راکتور شیمیایی

با توجه به امکان وقوع عیب در عملگرهای هر سیستم صنعتی، نیاز به شناسایی و استفاده از یک ساختار کنترلی کمکی در راستای جبران عیب و حفظ سطح پایداری سیستم، استفاده از ساختار کنترلی تحمل­پذیر عیب در صنعت یک مسئله­ی ضروری به نظر می­رسد. در این مقاله مدل راکتور همزن شیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفته که دارای مدل غیرخطی با خروجی­های دما و ورودی گرمایش تانک­های به هم پیوسته است. به­منظور تخمین دینامیک­های خروجی مدل از فیلتر کالمن خنثی استفاده می­شود که به نسبت سایر تخمین­گرها سرعت همگرایی مناسب و دقت بالاتری دارد. به منظور طراحی کنترل­کننده از رویکرد کنترل پیش­بین غیرخطی استفاده شده که در لحظاتی که عیب در سیستم وجود ندارد، میزان گرمایش مناسب برای دست­یابی به دماهای مطلوب برای هر تانک را به سیستم اعمال می­کند و نهایتا منجر به پایداری سیستم می­گردد. در طرح پیشنهادی به منظور جبران عیب، از ر ویتگر مدلغزشی به منظور شناسایی عیب استفاده شده است. زمانی که عیب تشخیص داده شد، از یک کنترل­کننده تناسبی-انتگرال­گیر و مشتق­گیر فازی به­منظور کنترل خروجی با وجود عیب در سیستم استفاده می­شود. شبیه­سازی روش پیشنهادی در نرم­افزار متلب و در حالت های کاری مختلف انجام شد. نتایج شبیه­سازی نشان­دهنده عملکرد مطلوب روش پیشنهادی در جهت جبران عیب است.

کلیدواژه ها:

راکتور همزن شیمیایی ، فیلتر کالمن خنثی ، کنترل پیش بین ، کنترل تحمل پذیر عیب