طراحی کنترل‌کننده‌ بهینه تطبیقی فازی‌-تناسبی‌ انتگرالی ‌مشتقی برای یک دیزل ‌ژنراتور نمونه در شرایط تغییر بار

نویسندگان

1 مهندسی برق، دانشکده فنی مهتدسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز

doi
10.82385/jacms.2025.1220294
چکیده

در این مقاله، یک کنترل‌کننده‌ تطبیقی فازی‌ تناسبی ‌انتگرالی ‌مشتقی بهینه شده با الگوریتم ژنتیک برای بهبود پایداری فرکانس دیزل‌ ژنراتور در شرایط تغییر بار ارایه شده است. کنترل‌کننده‌ پیشنهادی با تنظیم تطبیقی ضرایب کنترل‌کننده‌ تناسبی انتگرالی مشتقی بر اساس خطا و مشتق خطا، عملکرد سیستم را در شرایط مختلف کاری بهینه می‌سازد. نتایج کمی به‌دست ‌آمده نشان می‌دهد که کنترل‌کننده پیشنهادی در مقایسه با نوع کلاسیک، زمان نشست را از 34/6 به 07/2 ثانیه (کاهش ۶۷٪) رسانده و فراجهش را از 55/5٪ به 66/0٪ (کاهش ۸۸٪) بهبود بخشیده است. همچنین تعداد نوسانات خروجی از ۴ نوسان به ۱ نوسان کاهش یافته و خطای ماندگار کاملا حذف گردیده است. در آزمایش پاسخ به اغتشاش بار، سیستم با کنترل‌کننده پیشنهادی در زمان 37/1 ثانیه به حالت پایدار بازگشته و در سناریوی تعقیب نقطه مرجع، با فراجهش تنها 78/1٪ تغییرات را دنبال نموده است. بهینه‌سازی با الگوریتم ژنتیک منجر به کاهش 47 درصدی در زمان نشست و کاهش 15 درصدی فراجهش در مقایسه با کنترل‌کننده فازی تناسبی ‌انتگرالی ‌مشتقی بهینه‌ نشده گردید. این یافته‌ها نشان می‌دهند که رویکرد پیشنهادی می‌تواند به‌عنوان راهکاری مؤثر برای بهبود پایداری و کیفیت توان در دیزل‌ ژنراتورها به‌ویژه در سیستم‌های قدرت مستقل به کار رود.