توسعه فناوری های نوین در انرژی خورشیدی، کنترل صنعتی و سامانه های فضایی؛ رویکردی چندرشته ای برای بهبود کارایی و پایداری سیستم های انرژی

رشد شتابان انرژی های تجدیدپذیر و نیاز جهانی به کاهش آلاینده های زیست محیطی پژوهش در حوزه انرژی خورشیدی، کنترل صنعتی و سامانه های فضایی را بیش از پیش ضروری ساخته است. این مقاله با رویکردی چندرشته ای چهار محور کلیدی را بررسی می کند: ۱- افزایش کارایی پنل های خورشیدی از طریق حذف غبار الکترواستاتیک (EDR)، ۲- پیش بینی تولید توان خورشیدی با استفاده از مدل های پیشرفته یادگیری ماشین، ۳- کنترل وضعیت ماهواره ها بدون حسگر خورشیدی و ۴- بهینه سازی کنترل دنیتریفیکاسیون SCR در نیروگاه ها با بهره گیری از کنترل کننده ترکیبی. در بخش نخست اصول فیزیکی نیروهای چسبندگی و روش های نوین حذف غبار با استفاده از فیلم های شفاف هادی بررسی می شود. در بخش دوم مدل های یادگیری عمیق مانند LSTM، ترانسفورمر و شبکه های گرافی برای پیش بینی توان خورشیدی تحلیل می گردند. بخش سوم به معرفی الگوریتم های تخمین وضعیت ماهواره ها بدون حسگر خورشیدی شامل QUEST، EKF و روش های یادگیری تقویتی می پردازد. در بخش چهارم طراحی کنترل کننده EFC-ADRC و نقش الگوریتم های SPSA و WOA در بهینه سازی پارامترهای سیستم SCR تشریح می شود. نتایج نشان می دهد که ترکیب فناوری های نوین در این چهار حوزه می تواند به طور چشمگیری موجب افزایش کارایی، کاهش هزینه های عملیاتی و بهبود پایداری سیستم های انرژی و فضایی گردد. این مقاله می تواند به عنوان یک چارچوب جامع برای پژوهش های آینده در حوزه انرژی و کنترل مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

انرژی خورشیدی ، حذف غبار الکترواستاتیک ، پیش بینی توان ، یادگیری ماشین ، LSTM ، ترانسفورمر ، کنترل وضعیت ماهواره ADCS ، دنیتریفیکاسیون SCR ، کنترل کننده EFC-ADRC ، الگوریتم SPSA ، الگوریتم WOA