طراحی و پیاده سازی عملی کنترل کننده PID مبتنی بر تخمین زن پیش بین اسمیت برای تنظیم دمای سلول ترموالکتریک

یکی از چالش های اصلی در سیستم های ترموالکتریک، تامین دمای دقیق و پایدار به دلیل پیچیدگی دینامیکی و وجود تاخیر زمانی است که ممکن است عملکرد کنترلی را به شدت تحت تاثیر قرار دهد. این مطالعه بر طراحی و پیاده سازی عملی یک رویکرد PID با تخمین زن پیش بین اسمیت برای تنظیم دمای ماژول ترموالکتریک متمرکز است. در این راستا، مدلی از سیستم ترموالکتریک با استفاده از تکنیک های شناسایی کلاسیک ارائه شده است. در ادامه تخمین زن اسمیت با استفاده از مدل پیش بینی کننده سیستم، تاخیر زمانی را حذف کرده و با ارائه خروجی پیش بینی شده به کنترل کننده، موجب بهبود عملکرد آن می شود. تحلیل های ریاضی نشان دهنده پایداری سیستم در حالت حلقه بسته است. پس از آن، یک سیستم آزمایشگاهی برای کنترل دمای ترموالکتریک طراحی و توسعه داده می شود که از حسگرهای دما برای اندازه گیری دمای سمت گرم و سرد سلول استفاده می شود. در نهایت، استراتژی کنترل پیشنهادی در این سیستم پیاده سازی شده و عملکرد آن تحت شرایط مختلف تغییرات پروفایل دما و بار حرارتی مختلف ارزیابی می شود. نتایج تجربی اثربخشی کنترل کننده پیشنهادی در مقابله با اختلالات خارجی و تاخیر موجود در سیستم را نشان می دهند.

کلیدواژه ها:

ترموالکتریک ، شناسایی ، کنترل PID ، تخمین زن پیش بین اسمیت ، پیاده سازی عملی