توسعه و پیاده سازی روشهای مدل سازی و کنترل چندگانه کسری برای دستگاه توکامک
Title Proper
Development and implementation of fractional multiple modeling and control on Tokamak machine
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Place of Publication, Distribution, etc.
تهران
PHYSICAL DESCRIPTION
Other Physical Details
۱۲۲ ص.
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
علیرضا فاتحی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Body granting the degree
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۳۹۴
Discipline of degree
کنترل
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
در این رساله مدلسازی و کنترل سیستم پیچیده و غیرخطی (مکان عمودی پلاسمای توکامک) مورد بحث است که روشهای مرسوم کنترل مبتنی بر طراحی کنترلکننده واحد برای آن عملکرد مطلوبی را تامین نمیکند. به دلیل دارا بودن چندین نقطه کار، اغلب استفاده از یک مدل خطی و کنترلکننده مربوط به آن، عملکرد مطلوبی را از لحاظ دقت، سرعت و ردیابی به پاسخ زمانی مطلوب فراهم نمیآورد. راه حل پیشنهادی استفاده از ایده مدلسازی و کنترل چندگانه در جهت مدلسازی کامل و پوشش کنترل همه نقاط کاری دستگاه است. بنا به مدلسازی امواج الکترو مغناطیسی و سیالی پلاسمای توکامک، طرح پیشنهادی، مدلسازی و کنترل چندگانه کسری مبتنی بر کلیدزنی نرم میباشد. برای این منظور در این رساله بطورکلی توسعه مدلسازی و کنترل چندگانه کسری برای مکان پلاسما مطرح است. در این راستا ابزار سودمند و مفید معیار فاصله با دو روش paG-V و paG-H برای سیستمهای مرتبه کسری تعمیم داده شد. با توسعه این معیار امکان استفاده از الگوریتمهای طراحی بانک مدل در حوزه مرتبه کسری و تعیین مرتبه کسری فراهم میشود. همچنین الگوریتمی برای شناسایی در حوزه زمان با تعیین مرتبه کسری و تلفیق معیار فاصله و خطا ارائه شده است که نتایج بهتری به لحاظ کاهش حساسیت به پارامترهای اولیه و ساختار مدل نشان میدهد. دو روش برای محاسبه فاکتورهای مشترک نسبت به هم اول در سیستمهای مرتبه کسری تناسبی ارائه شده است که با بکارگیری آن کنترلکننده پارامتری پایدارساز برای سیستمهای کسری ارائه گردید. همچنین استفاده از معیار فاصله در ارزیابی کنترلکننده برای پایداری در نامعینیهای مدلهای کسری مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که برای سیستمهای مرتبه کسری نیز، سیستم با کنترلکننده نامی آن در صورتی قابلیت کنترل یک سیستم دارای نامعینی را دارد که فاصله بین سیستم نامی و سیستم اغتشاش یافته از حاشیه پایداری تعمیم یافته کمتر باشد. تکنیک مدلسازی و کنترل چندگانه کسری از دو جنبه میتواند مورد اهمیت و پرکاربرد تلقی شود. اول اینکه به دلیل کسری بودن مدلهای محلی توصیف دقیقتری نسبت به فرایند دارند. از طرفی با بکارگیری معیار فاصله در آنها و حذف مدلهای نزدیک، تعداد اعضای بانک مدل کاهش مییابد. در نتیجه طراحی سیستم کنترلی و عملکرد آن بهتر خواهد بود. در عین حال به دلیل داشتن پارامترهای آزاد در طراحی کنترلکنندههای کسری به اهداف کنترلی متعددی نظیر ردیابی مدل مرجع، حذف اغتشاش و انرژی محدود میتوان دست یافت. دستگاه مورد آزمایش در این رساله، به دلیل پیچیدگی عملکرد دستگاه، محدود بودن مدلهای موجود به شرایط تعادل و تغییرپذیری پارامترها، مدل کامل و قابل اعتمادی جهت طراحی کنترلکننده ندارد. لذا توسعه مدلی غیرخطی از آن یکی از نیازهای ضروری برای این دستگاه تحقیقاتی است. در این رساله، این مهم بر اساس تولید بانک مدل چندگانه مرتبه کسری برای جابجایی عمودی پلاسما با بکارگیری الگوریتمهای پیشنهاد شده به انجام رسیده است. تعمیم کنترلکننده D+