طراحی و پیاده سازی کنترل فازی-PID برای کنترل سوخت موتور توربوجت

در این مقاله طراحی و پیاده سازی کنترلر دو سطحی هیبریدی فازی-PID با استفاده از شیوه برای کنترل موتور توربوجت انجام شده است. چالش اصلی در طراحی کنترل موتورهای هوا تنفسی و توربین گاز ارضا قیود عملکردی، آیرودینامیکی و ساختاری است. سیستم کنترلی باید اطمینان دهد بازه کارکرد موتور در چارچوب قیودی همچون عدم فرارفت سرعت محور از حد مشخص، عدم رخ داد پدیده سرج در کمپرسور و حفظ حاشیه اطمینان مناسب سرج باشد تا سلامت موتور در حین عملکرد و در طولانی مدت تضمین شود. در این پژوهش یک مدلسازی دقیق از رفتار ترمودینامیکی موتور توربین گاز انجام شده است که دینامیک حجم، دینامیک شفت و اثرات تغییر رطوبت را شامل میشود برای دستیابی به حفظ موتور در بازه عملکردی مطلوب، کنترلر فازی-PID برای کنترل موتور توربوجت در محیط نرم افزاری با هدف بررسی میزان اثر بخشی روش طراحی صورت گرفته است. این کنترلر تمامی رفتار ترمودینامیکی، تغییرات ماخ/ارتفاع را به همراه تغییرات در اثر رطوبت را به طور مطلوب کنترل میکند. از طرفی یک حلقه محافظتی برای محافظت در مقابل تغییرات ناگهانی دما قسمت گرم و سرج با استفاده از استراتژی مین-مکس (Min-Max) با کنترل ر جفت شده است که پاسخ کنترلر را به طور ایمن به موتور میرساند. اعتبار سنجی مدل ترمودینامیکی به کمک نرم افزار گس ترب (GasTurb ۱۳) صورت گرفته است. نتایج شبیه سازی حاکی از توانمندی کنترلر هیبریدی دو سطحی در سناریوهای مختلف پروازی بر اساس زمان نشست، نداشتن خطای ماندگار و شباهت به فیزیک حاکم بر موتور در مقایسه با کنترل متداول PID است.

کلیدواژه ها:

موتور توربین گاز ، استراتژی کنترل ی min-max ، کنترل ر دو سطحی ، کنترل ر منطق فازی