طراحی کنترل کننده مقاوم با مصرف بهینه انرژی برای قطار شهری

با توجه به حجم بالای تقاضا در خصوص جابجایی ایمن در کمترین زمان ممکن، صنعت حمل و نقل ریلی می تواند در این عرصه نقش مهمی را ایفا کند. همچنین در این راستا، کنترل اتوماتیک قطار شهری می تواند در کاهش اثرات نامطلوب (اثرات ناشی از عوامل انسانی)، بسیار مؤثر باشد. با توجه به مطالب عنوان شده قصد داریم با استفاده از کنترل کننده مقاوم، علاوه بر مقاوم نمودن سیستم در برابر نامعینی موجود در وزن واگن ها، بتوان قطار شهری را بدون راهبر با اهدافی از جمله، کاهش زمان جابجایی، ایمنی مطلوب و با مصرف بهینه انرژی هدایت نمود. بدین منظور ابتدا با استخراج مدلی مطلوب برای حرکت قطار شهری، به خطی سازی آن حول نقطه کار مناسب پرداخته می شود. سپس از طریق مسئله حساسیت مخلوط، اهداف کنترلی مورد نظر تعریف گردیده، و در نهایت به نحوه بدست آوردن وزنه فرکانسی مناسب، و پیاده سازی کنترل کننده مقاوم خواهیم پرداخت. با توجه به ساختار نامعینی درنظر گرفته شده، روش سنتز μ و پیاده سازی آن با الگوریتم تکرار D-K، روش مناسبی جهت طراحی کنترل کننده می باشد، که نتایج حاصله مطلوب بودن این روش را نشان می دهد. الگوریتم D-K از نوع بازگشتی می باشد. و با توجه به اهداف تعریف شده و اهمیت مرتبه کنترل کننده، می توان گفت پس از سه بارتکرار به نتیجه مطلوب خواهیم رسید. در نهایت با توجه به نتایج بدست آمده از مقایسه کنترل کننده PID و کنترل کننده مقاوم در حالت نامی جهت ردیابی، می توان به برتری کنترل کننده مقاوم و مناسب بودن آن جهت استفاده بر روی سیستم مورد نظر دست یافت.

کلیدواژه ها:

سیستم ATC ، سیستم ATO ، کنترل کننده مقاوم ، سنتز μ ، الگوریتم تکرار D-K