طراحی و مدل سازی کنترلگر دوسطحی Fuzzy-PID با استراتژی min-max برای مدل ترمودینامیکی موتور توربوجت یک جت آموزشی

در این پژوهش یک مدل سازی دقیق از رفتار ترمودینامیکی موتور توربین گاز هوایی با کاربرد در جت آموزشی انجام شده است که در آن دینامیک حجم، دینامیک شفت و اثرات تغییر ارتفاع و عدد ماخ لحاظ شده است. برای دستیابی به حفظ موتور در بازه عملکردی مطلوب، کنترلگر دوسطحی هیبریدی فازی -PID  برای کنترل موتور توربوجت در محیط نرم افزاری باهدف بررسی اثربخشی روش طراحی صورت گرفته است. این کنترلگر تمامی رفتار ترمودینامیکی غیرخطی و تغییرات عدد ماخ/ارتفاع را به طور مطلوب کنترل می کند. حلقه حفاظتی برای محافظت در مقابل خاموشی موتور، افزایش شدید دما و واماندگی با استفاده از استراتژی Min-Max با کنترلگر جفت شده است که پاسخ کنترلگر را به موتور می رساند و از آسیب دیدن موتور جلوگیری می کند. این مدل توانایی شبیه سازی عملکرد موتور در هر دو شرایط گذرا و پایا را دارد. پس از اعتبارسنجی مدل با استفاده از نرم افزار Gasturb ۱۳ که بیشترین خطای آن %۸.۷۶ است، نتایج شبیه سازی حاکی از توانمندی کنترلگر هیبریدی دوسطحی در سناریوهای مختلف پروازی بر اساس میانگین زمان نشست %۲۶ کوتاه تر، زمان برخاست %۲۱.۵ کوتاه تر و نداشتن خطای ماندگار در مقایسه با کنترل متداول PID است.

کلیدواژه ها:

موتور توربین گاز ، مدل عملکرد گذرا ، استراتژی کنترلی min-max ، کنترلگر دوسطحی ، کنترلگر منطق فازی ، حفاظت حدی