کنترل دمای رساناهای مختلف با استفاده از کنترلکننده مدل داخلی طراحی شده مبتنی بر یک مدل کاهش مرتبه یافته
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، مجتمع آموزش عالی فنی و مهندسی اسفراین، اسفراین، خراسان شمالی، ایران
2 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، مجتمع آموزش عالی فنی و مهندسی اسفراین، اسفراین، خراسان شمالی، ایران
doi
10.48311/mme.2026.118761.82932چکیده
این مقاله بر طراحی کنترلکننده برای کنترل دمای یک میله فلزی افقی با رساناییهای متفاوت و با استفاده از تغییر شار حرارتی متمرکز است. برای این منظور ابتدا معادلات با مشتقات جزئی حاکم بر میله با استفاده از روش تفاضل محدود به دستهای از معادلات دیفرانسیل عادی تبدیل میشود که نمایش فضای حالت را برای سیستم تحت مطالعه نتیجه میدهد. با توجه به بالا بودن مرتبه سیستم تحت مطالعه در فرم فضای حالت، پارامترهای تابع تبدیل کاهش مرتبه یافته برای رساناییهای متفاوت و با استفاده از یک روش بهینهسازی استخراج میشوند که نتایج حاصل از شبیهسازی حلقه باز نشان میدهند مدلهای مرتبه پایین بدست آمده برای رساناییهای مختلف دارای دقتی بیش از 99% میباشند. سپس با استفاده از مدلهای مرتبه پایین بدست آمده، کنترلکنندههای مدل داخلی برای حالات مختلف رسانایی طراحی شده و به سیستم اصلی اعمال میشوند. نتایج حاصل از شبیهسازی نشان میدهند که کنترلکننده مدل داخلی طراحی شده توانسته است در مقایسه با دیگر مراجع عملکرد مطلوبی را در ردیابی ورودی مرجع و دفع اثر اغتشاش از خود به نمایش بگذارد به نحوی که خروجی سیستم توانسته است دمای مطلوب را با سرعتی مناسب، با فراجهشی کوچک و بدون خطای حالت ماندگار دنبال کند.
