دانلود پایان نامه کنترل تطبیقی برج تقطیر با استفاده از تخمین های زن های هوشمند

پایان نامه کنترل تطبیقی برج تقطیر با استفاده از تخمین های زن های هوشمند

پایان نامه کنترل تطبیقی برج تقطیر با استفاده از تخمین های زن های هوشمند

دانلود پایان نامه کنترل تطبیقی برج تقطیر با استفاده از تخمین های زن های هوشمند

پایان نامه کنترل تطبیقی برج تقطیر با استفاده از تخمین های زن های هوشمند
دسته بندی برق ،الکترونیک و مخابرات
فرمت فایل pdf
حجم فایل 941 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 116

پایان نامه کنترل تطبیقی برج تقطیر با استفاده از تخمین های زن های هوشمند


چکیده

برج تقطیر یک فرآیند کلیدی و نهایی در زنجیره فعالیت های یک پالایشگاه محسوب می شود که در ارزش افزوده آن نقش اساسی و محوری دارد .متاسفانه امکان اندازه گیری مستقیم بعضی از متغیرهای کلیدی آن از جمله غلظت خروجی محصول بدلیل مشکلات تعمیر و نگهداری و زمان تاخیر سنسور وقیمت بالای آن میسر نمی باشد.

در این تحقیق ، ابتدا اطلاعات عملکردی برج تقطیر گرد آوری می شود . سپس با استفاده از داده های جمع آوری شده ، یک مدل هوشمند جهت تخمین مقادیر واقعی غلظت محصول نهایی برج طراحی می شود . برای این منظور ،از تکنیک هوشمند شبکه عصبی استفاده خواهد شد . سپس ، با استفاده از تخمین گرهای طراحی شده به عنوان سنسورهای هوشمند یا نرم افزاری جهت طراحی یک پیشگو بهره برداری می گردد که بدلیل ویژگی های مطلوب آن در صنایع فرآیندی بسیار مورد توجه می باشد.در خاتمه نتایج حاصل از تحقیق در دو فاز کلی مانیتورینگ غلظت محصول نهایی برج تقطیر با استفاده از سنسورهای هوشمند طراحی شده و نیز کنترل پیشگو بر روی مدل استاندارد برج تقطیر شبیه سازی و مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت.

مقدمه

مانیتورینگ و کنترل محصول نهایی برج تقطیر از اهمیت بسیار زیادی در صنایع پالایش کشور بر خوردار می باشد. اجرای این دو کار در شرایط کنونی عمدتا” بر مبنای آنالیز آزمایشگاهی محصول نهایی برج و استفاده از نتایج آن در تنظیم سیستم کنترل برج تقطیر صورت می گیرد . بدلیل وجود وقفه زمانی بسیار زیاد در انجام نمونه گیری، آنالیز و ارائه مقادیر واقعی غلظت محصول نهایی برج تقطیر ،اجرای مؤثر کنترل برج تقطیر را با مشکلات فراوانی روبرو می کند . در چنین شرایطی ، بروز نوسانات حاصل از مشخصه های ورودی برج تقطیر نظیر غلظت آن ، می تواند موجب بروز تغییرات زیاد در کیفیت محصول نهایی در فاصله زمانی مورد نیاز در عملیات نمونه برداری و آنالیز آزمایشگاهی گردد . این امر باعث تنزل کیفیت محصول برج و ضررهای اقتصادی ناشی از آن می گردد . نتایج این تحقیق می تواند در برداشتن سیکل زمان بر عملیات نمونه برداری و آنالیز آزمایشگاهی گردیده و ارتقاء کیفیت مانیتورینگ با بهره گیری از سنسورهای هوشمند و کنترل اتوماتیک به موقع و زمان حقیقی برج تقطیر تأثیر بسزایی داده باشد و از این طریق موجب افزایش سود آوری محصول کیفی برج تقطیر گردد. 

فصل اول

کلیات 

1-1) هدف 

برج تقطیر در بسیاری از صنایع فرایندی یک سیستم صنعتی مهم محسوب می شود . سیستم برج تقطیر به شدت غیر خطی و تو أم با عدم قطعیت است.

برای کنترل برج نیاز به اندازه گیری لحظه ای و مستمر متغیرهای حالت و خروجی است . سنسورهای اندازه گیری که برای آنالیز لحظه ای برج بکار می رود گاز کروماتوگراف است . اگر چه پیشرفت های زیادی در ساخت این نوع سنسور ها حاصل شده است اما هنوز با مسائلی از جمله زمان ت أخیر و قیمت بالا و هزینه نگهداری و تعمیر بالا همراه است در نتیجه نمی تواند جهت اندازه گیری های لحظه ای بکار رود. 

در این پروژه قصد داریم با استفاده از اطلاعات قابل دسترس سیستم اندازه گیری برج تقطیر نسبت به تخمین درجه خلوص محصول نهایی با استفاده از روشهای پردازش هوشمند شبکه عصبی اقدام نماییم . برای اندازه گیری پروسه های پیشرفته با افزایش حجم داده , مانیتوریک این حجم داده خیلی مشکل است بنابر این نیاز است که ویژگی داده بررسی گردد . آنالیز اجزای اصلی (PCA) و تجزیه بردار ویژگی (SVD) دو ابزار نیرومند جهت کاهش ا بعاد داده و بدست آوردن ویژگی داده های پروسه می باشد. شبکه عصبی در مهندسی یک

مدل غیر خطی از ورودی وخروجی یک سیستم بدست می آورد که می تواند در پیشگویی، کلاس بندی و تشخیص الگو بکار گرفته شود. شبکه عصبی توانایی تخمین توابع غیر خطی با تعدادی داده آموز شی پیدا می کند و احتیاجی به دانش اولیه از سیستم ندارد و می توانند مسائل پیچیده را با مفروضات کمتری حل کند. 

برای طراحی تخمین گر ابتدا بوسیله PCA یک بردار ویژگی از داده های پروسه بدست آورده و با استفاده از این بردار ویژگی به عنوان ورودی و غلظت محصول نه ایی به عنوان خروجی یک شبکه عصبی آن را آموزش داده و یک تخمین گر هوشمند طراحی می کنیم سپس، با استفاده از تخمین گرهای طراحی شده به عنوان سنسورهای نرم افزاری جهت طراحی یک حلقه کنترل اتوماتیک بهره برداری می گردد . در طراحی سیستم کنترل اتوماتیک نیز از تکنیک کنتر ل پیشگو استفاده خواهد شد که بدلیل ویژگی های مطلوب آن در صنایع فرآیندی بسیار مورد توجه می باشد . سیستم کنترل برج باید موقعیت محصول را با وجود اغتشاش در تغذیه در نزدیک نقطه کار نگهدارد . این کنترلر باعث می شود که عملکرد بهتری از عملکرد فیدبک معمولی بدست آوریم و با ایجاد قیود بر روی متغیرهای ورودی وخروجی ضریب کارایی بهبود یافته و خواص مقاوم بودن ایجاد شود.

دانلود پایان نامه کنترل تطبیقی برج تقطیر با استفاده از تخمین های زن های هوشمند

دانلود پایان نامه طراحی سیستم کنترل تطبیقی اجسام پرنده برمبنای روش مدل مرجع و مبتنی بر تئوری لیاپانف

پایان نامه طراحی سیستم کنترل تطبیقی اجسام پرنده برمبنای روش مدل مرجع و مبتنی بر تئوری لیاپانف

پایان نامه طراحی سیستم کنترل تطبیقی اجسام پرنده برمبنای روش مدل مرجع و مبتنی بر تئوری لیاپانف

دانلود پایان نامه طراحی سیستم کنترل  تطبیقی اجسام پرنده برمبنای روش مدل مرجع و مبتنی بر تئوری لیاپانف

پایان نامه طراحی سیستم کنترل  تطبیقی اجسام پرنده برمبنای روش مدل مرجع و مبتنی بر تئوری لیاپانف
دسته بندی برق ،الکترونیک و مخابرات
فرمت فایل pdf
حجم فایل 2562 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 156

پایان نامه طراحی سیستم کنترل  تطبیقی اجسام پرنده برمبنای روش مدل مرجع و مبتنی بر تئوری لیاپانف


چکیده

روشهای کنترل تطبیقی بی شک یکی از پر کاربرد ترین روش های کنترل خطی و غیر خطی مورد استفاده در فرایند هایی با معادلات دینامیک نامعین و دارای عدم قطعیت های ساختاری و غیر ساختاری است. در این میان روش کنترل تطبیقی بر مبنای مدل مرجع و مبتنی بر تئوری لیاپانف ،که علاوه بر تضمین پایداری حلقه بسته، عملکرد مورد نظر بر اساس مدل مرجع م طلوب را نیز بر آورده می کند ، از جایگاه ویژهایی بر خوردار است . در این تحقیق به طراحی اتوپایلوت تطبیقی بر مبنای مدل مرجع با چند استراژی مختلف برای موشک پرداخته شده است ودر نهایت هر یک با هم مقایسه و مزایا و معایب آنها مشخص می گردد .بدین منظور از مدل موشک (Skid-to-Turn Missile) STT استفاده می گردد و سعی بر آن است از روش های متفاوت اعم از روش های تطبیقی غیر خطی و خطی و همچنین روش های تقریب مستقیم و غیر مستقیم نامعینی ها و قانون کنترل ،در طراحی اتوپایلوت استفاده و با هم مقایسه گردد. 

مقدمه 

ناوبری ,هدایت وکنترل حرکت اجسام پرنده یکی از زمینه های علمی بوده که همواره مورد توجه محققان قرار گرفته است. بی شک یکی از بخش های مهم اجسام پرنده سیستم کنترل یا اتوپایلوت آن است . وظیفه اتوپایلوت ایجاد پایداری ،تعادل و عملکرد مناسب سیستم حلقه بسته برای طی مسیر مورد  نظر تا رسیدن به مقصد است .اهمیت و حساسیت سیستم کنترل به عنوان بخشی از تمامی اجسام پرنده باعث ایجاد زمینه علمی وتحقیقاتی به عنوان کنترل پرواز گردیده است .در کنترل پرواز طراحی سیستم های کنترل اجسام پرنده شامل هواپیماها و فضاپیماها, هواپیما و بالگرد های بدون سرنشین و انواع موشک ها که سیستم هایی با معادلات دینامیک غیر خطی , متغیر با زمان ودارای عدم قطعیت های ساختاری و پارامتری اند مورد بررسی قرار می گیرند . دراین میان رویکردهای کنترلی بسیاری برای دستیابی به پایداری و عملکرد مطلوب با توجه به دقت , سرعت و قابلیت های مانور پذیری مورد نظر در جهت غلبه و کم اثر کردن عدم قطعیت ها ,خطای مدل سازی و…تحقق یافته است.از جمله این رویکردها می توان روش های تطبیقی و مقاوم و نیز روشهای هوشمند مبتنی بر سیستم های عصبی و فازی و یا ترکیبی از این روش ها اشاره کرد.

موشک ها از دسته ای از اجسام پرنده اند که به دلیل شرایط پرواز وکاهش جرم در طول پرواز و تغییر ارتفاع ضرایبی آیرودینامیکی معادلات آن نامعلوم و دارای عدم قطعیت است .بنابراین استفاده از روش های تطبیقی و مقاوم در طراحی اتوپایلوت بطوریکه پارامتر های نامعلوم دینامیک موشک را تخمین زده و متناسب با تغییر این پارامتر ها در دینامیک ،پارامتر های اتوپایلوت نیز تغییر کند ،ضروری به نظر می رسد.از طرفی موشک STT که در این تحقیق مورد بحث است به دلیل نداشتن دینامیک داخلی معادلات دینامیکی آن بصورت آفین قابل باز نویسی است .اگر توابع موجود در مدل آفین را نامعین (که به واسطه وابستگی به پارامتر های نا معلوم مانند عدد ماخ این فرض صحیح است ) فرض کنیم.می توان با استفاده از تئوری تطبیق این توابع را تقریب زد ( روش تقریب مستقیم ) و یا قانون کنترل که به سبب وابسته بودن به این توابع نیز نامعین است را تقریب زد . این روش ،تقریب مستقیم نامیده می شود .مشکل اصلی روش تقریب مستقیم آنست که علامت ضریب ورودی کنترل در مدل آفین ، در قواعد تطبیق بکار میرود بنابراین بایستی علامت آن همواره مشخص باشد.

اگر چه دینامیک موشک اساسا غیر خطی است اما اگر مسئله موشک به عنوان یک مسئله خطی در نظر گرفته شود واتوپایلوت آن از کنترل کنندهای کلاسیک مرسوم طراحی گردد با توجه به تغییر شرایط پرواز , نقطه کار تغییر کرده و سیستم حلقه بسته از عملکرد مناسبی برخوردار نخواهد بود .بنابراین اگر یک روش مقاوم مبتنی بر سیستم خطی ارائه گردد ، قانون کنترل مقاوم خطی د ر صورت برآورده شدن شرایط مورد نظر اثر عدم قطعیت ها و تفاوت بین سیستم غیر خطی و سیستم خطی سازی شده در موشک STT را حذف می کند و عملکرد مطلوب حاصل می گردد.

در این پایان نامه در فصل اول به کلیات تحقیق شامل هدف، پیشینه و روش کار تحقیق پرداخته می شود.در فصل د وم به طور مختصر مفهوم هدایت کنترل و جایگاه اتوپایلوت در دینامیک پر واز بررسی می گردد.

در فصل سوم روش های تطبیقی ، مقاوم و هوشمند در کنترل پرواز و قابلیت این روشها در تقابل با عدم قطعیت های ساختاری و پارامتری مورد بررسی قرار می گیرد. 

در فصل چهارم مدل سازی دینامیک موشک STT و رهیافت روش های کنترلی مورد بحث است. 

فصل پنجم که به طراحی و شبیه سازی و بررسی عملکرد کنترل کننده های طراحی شده اختصاص دارد و دارای دو بخش طراحی مجزاست.

در بخش اول که طراحی کنترل کننده مود لغزشی انتگرالی تطبیقی مدل مرجع است قانون کنترل ایدال طراحی شده به روش مود لغزشی با استفاده از تقریبگر RCMAC بطور مستقیم تقریب زده می شود. در این حالت علامت ضریب کنترل ورودی در مدل آفین موشک تعیین علامت وهرتغییر علامت به قواعد تطبیق اعمال می گردد.

دانلود پایان نامه طراحی سیستم کنترل  تطبیقی اجسام پرنده برمبنای روش مدل مرجع و مبتنی بر تئوری لیاپانف