:
سیستم های كنترل مدرن روز به روز به جهت احتیاج به عملكرد بهتر در صنایع مدرن، پیچیده تر می گردند. از طرف دیگر، خرابی اجزاء سازنده مانند خرابی محرك ها، سنسورها و كنترل ها اجتناب ناپذیر می باشد. خطاها می توانند دینامیک را تغییر دهند و باعث كاهش عملكرد سیستم و یا حتی ناپایداری آن گردند. بنابراین مقاوم بودن در برابر خطا در طراحی سیستم كنترل لازم به نظر می رسد. یک سیستم كنترل مقاوم در برابر خطا سیستم كنترلی می باشد كه قابلیت تطبیق با خطای سیستم به صورت اتوماتیک را داشته باشد و كل سیستم را پایدار نگه دارد و در هنگام بروز خطا در اجزاء، عملكرد مطلوبی داشته باشد.

روش های طراحی مقاوم در برابر خطا می توانند به صورت گسترده ای به دو نوع تقسیم گردند: روش های غیرفعال (پسیو) مانند روش های تطبیق خطای مقاوم و غیره، و روش های فعال (اکتیو) مانند جایابی مقادیر ویژه، مدل های چندگانه، روش های تطبیقی، شبه معکوس و غیره. در روش پسیو، کنترل ثابتی در طول حالت نرمال و دارای خطا به کار گرفته می شود، و روش های ارزیابی عملكرد مختلفی مانند تابع هزینه می توانند جهت توصیف عملكرد سیستم های حلقه بسته با بهره كنترلی ثابت مورد استفاده قرار گیرند. از طرف دیگر، سیستم مقاوم در برابر خطا بر پایه روش های اكتیو می توانند برای خطاها عوض گردند كه این عمل یا با انتخاب یک قانون كنترلی از پیش محاسبه شده انجام می پذیرد و یا توسط ترکیب یک استراتژی کنترل جدید بهنگام صورت می گیرد. در این پژوهش از طراحی کنترل مقاوم در برابر خطای اکتیو

خرید متن کامل این پایان نامه :

 استفاده شده است.

در این پژوهش، یک ساختار كنترل مقاوم در برابر خطا اكتیو بر پایه تركیب كنترل مدل پیش بین با سیستم آشكار سازی و تشخیص خطا به منظور تطبیق خطا، طراحی گشته است. سیستم آشكار سازی و تشخیص خطا بر پایه تركیب روش های آماری مانند PCA و ICA جهت کاهش ابعاد داده و شبکه نرو-فازی به منظور ترکیب داده ها و آشکارسازی و تشخیص و طبقه بندی خطاها، می باشد. اطلاعات خطا توسط ماژول آشکارسازی و تشخیص خطا به دست می آید و سپس به منظور تصحیح فرمولاسیون کنترل مدل پیش بین مانند مدل داخلی به منظور افزایش قابلیت مقاوم بودن در برابر خطا به كار می رود.

چندی است که بازارهای مخلتف برای مبادله انرژی الکتریکی، خدمات انتقال و خدمات جانبی مرتبط با انرژی نظیر رزرو انرژی الکتریکی، توان راکتیو، کنترل فرکانس و … در گوشه و کنار دنیا رواج پیدا کرده است. منظور از شکل گیری بازار، به وجود آمدن ساز و کاری برای خرید برق از تولید کنندگان این کالا از طریق برگزاری مناقصه و فروش آن به خریداران – درصورت وجود- از طریق مزایده یا برقراری

محیطی برای حراج آزاد برق است. وقوع چنین روندی در زمینه کالای برق باعث تغییر ات اساسی در ساختار برنامه ریزی، بهره برداری و تصمیم سازی در زمینه صنعت برق شده است.

خرید متن کامل این پایان نامه :

شکل گیری هر یک از این بازارها با هدفی خاص بوده و منحصر به هر منطقه می باشد اما دلیلی که به طور عمده در شکل گیری بازارهای مختلف قابل مشاهده است، کمبودها و نواقصی است که درگیر مسئله تامین انرژی بوده است. کمبودهایی که از جمله آنها می توان به نقص سرمایه گذاری های بخش خصوصی، نبود راهکاری مناسب جهت جذب سرمایه های بخش خصوصی، چالش های سیاسی، فرهنگی
و منطقه ای در تصمیم سازی ها و برنامه ریزی های بلند مدت شبکه و عدم شفافیت در روند مالی انرژی الکتریکی از سرمایه گذاری تا تامین انرژی الکتریکی مصرف کننده های نهایی اشاره کرد. لذا شکل گیری بازارهای مختلف در هر کجای دنیا با هدف برطرف نمودن این نواقص و سایر نواقص موجود در سیستم بهره برداری سنتی مد نظر قرار گرفت.
هدف
در این بررسی این تاثیرات اجرای بازارهای رزرو در بازار انرژی در دو قسمت تاثیرات فنی و تاثیرات اقتصادی تقسیم شده است. تاثیرات فنی عبارتند از تغییرات به وجود آمده در شرایط بهره برداری شبکه و پارامترهای مرتبط با بهره برداری کوتاه مدت یا بلند مدت شبکه . تاثیرات اقتصادی به دسته ای از پارامترهای اقتصادی بهره برداری از شبکه اطلاق می شود که ا ز اصول اقتصادی حاکم، رفتار بازیگران و عملکرد بازار تاثیر می گیرند. مواردی نظیر قیمت محصول یا سود شرکت کنندگان در بازار یا قدرت بالقوه بازار برای یک یا چند تولید کننده خاص، سه نمونه بارز از مشخصات اقتصادی هر بازار است. آنچه که در این پروژه مورد توجه قرار گرفته است، بررسی اثر متقابل بازارهای مختلف انرژی و خدمات جانبی در شرایط فنی و اقتصادی به وجود آمده در سیستم قدرت است. در این بررسی ساختارهای مختلف بازارهای انرژی و خدمات جانبی مورد بررسی قرار می گیرند و با بهره گیری از پارامترهای فنی و اقتصادی ذکر شده، به مقایسه
تاثیر متقابل بازارها در نتایج فنی و اقتصادی پرداخته می شود.

:
هدف از انجام این پروژه دستیابی به تقویت کننده ای با حاصل ضرب گین در پهنای باند بزرگتر با بهینه سازی روش های موجود و حتی الامکان تلاش برای یافتن راهکارهای جدید بوده و از مهمترین مسائل مورد توجه همواری و خطی بودن اندازه و فاز بهره در سراسر پهنای باند است.
در فصل اول این گزارش مروری بر تقویت کننده های پهن باند با تأکید بیشتر بر تقویت کننده های گسترده موج متحرک ارائه شده و سپس رویه کلاسیک طراحی یک تقویت کننده گسترده موج متحرک که پایه و اساس تمام کارهای بعدی در این زمینه می باشد، به تفصیل بیان شده است. فصل دوم شامل سایر روش های طراحی و متدهای مهم بهینه سازی تقویت کننده های گسترده موج متحرک می باشد. یکی از مهمترین نیازهای یک تقویت کننده گسترده زیرساخت ادوات نیمه هادی (ترانزیستور)، زیرلایه مورد استفاده برای مدار، خطوط انتقال و در نهایت نحوه پیاده سازی و ساخت مدار است. بدین معنی که اولاً باید بتوانند در سراسر پهنای باندی که تقویت کننده گسترده در آن کار می کند (چند ده گیگا هرتز) عملکرد مطلوبی ارائه دهند یعنی حداقل ممکن حساسیت را به تغییرات فرکانس داشته باشند. خطوط انتقال به کار رفته (مایکرواستریپ، CPW و غیره) نیز باید حداقل پراش، تلفات و تفاوت فاز را به مدار تحمیل نمایند. زیر لایه ای که مدار روی آن پیاده سازی می شود نباید در فرکانس های بالا از خود اثرات تخریبی از جمله اتلاف و تضعیف سیگنال بروز دهد. در نهایت پیاده سازی مدار باید با حداقل ممکن طول و تعداد اتصالات انجام شود که تکنولوژی فلیپ چیپ و CSP برای این کار پیشنهاد می شود. به دلیل اهمیت و تأثیر زیاد این مسائل زیرساختی که از اولین مراحل طراحی گرفته تا شبیه سازی و ساخت یک DA کاملاً نمایان هستند، فصل سوم را به بحث پیرامون این موضوعات اختصاص داده ایم. تا اینجا مطالب لازم برای ایجاد دید روشن از مسئله کاملاً در گزارش درج شده است.
فصل آخر با طراحی مدار اولیه به روش کلاسیک آغاز و در ادامه روش نوینی برای بهینه سازی عملکرد مدار ارائه شده است. روش ساده ای که بدون افزودن حتی یک المان به مدار اولیه در عین بهبود گین از نقطه نظر اندازه و هموار بودن و نیز افزایش پهنای باند، عدد نویز را هم کمتر می کند و این همه فقط به قیمت افزایش بسیار کم تأخیر گروهی رخ می دهد. در ضمن با اضافه کردن فقط یک ترانزیستور دیگر به خروجی مدار به شکل تقویت کننده درین – مشترک و ایجاد تطبیق به یک روش خاص (استفاده از سلف هائی هم اندازه آخرین سلف مدار قبلی) اندازه گین باز هم افزایش یافته است. روشی که در نوع خود جدید است.

در نتیجه با بهره گرفتن از این سه مورد نوآوری به تقویت کننده ای دست یافته ایم که اندازه بهره آن به طور متوسط 10dB نسبت به مدار کلاسیک بالاتر است و با توجه به اینکه بهره مدار کلاسیک در بالاترین حد خود 7/4273dB می باشد پس اندازه بهره بیش از 130 درصد بهبود یافته. عدد نویز در تقویت کننده کلاسیک از 3/7dB در فرکانس های پایین شروع می شود. سپس در فرکانس 43/4GHz به حداقل مقدارش یعنی 3/1dB می رسد. در حالی که در تقویت کننده جدید عدد نویز از 3/5dB در

خرید متن کامل این پایان نامه :

 فرکانس های پایین شروع می شود، در فرکانس 31GHz به حداقل مقدارش یعنی 1/343dB می رسد و تا فرکانس 48/34GHz از مورد کلاسیک کمتر است. یعنی در پهنای باند بیش از 48GHz به طور متوسط بیش از 1dB بهبود عدد نویز (معادل با حدوداً 33 درصد بهینه سازی عدد نویز).

بهره تقویت کننده کلاسیک در فرکانس 1GHz در بالاترین حد خود یعنی 7/4273dB قرار دارد و در فرکانس حدود 32/5GHz به 4/42dB می رسد. یعنی پهنای باند 3dB تقویت کننده کلاسیک برابر 32/5 گیگا هرتز است. ولی گین تقویت کننده جدید در 1GHz برابر 8dB است و در 58/7GHz به 5dB می رسد. پس پهنای باند از 32 به 58 گیگاهرتز رسیده است. یعنی بهبودی معادل 81/2 درصد در پهنای باند.
نکته جالب توجه دیگر این است که روش جدید، در عین اینکه عملکرد تقویت کننده را در سراسر پهنای باند فرکانسی از پایین ترین تا بالاترین بسامد بهبود می بخشد، در فرکانس های میانی (با بیش از 30GHz پهنای باند میانی از 17GHz تا 48GHz) پاسخی نزدیک به یک حالت ایده آل از خود بروز می دهد. با قرار دادن یک فیلتر میان گذر در این محدوده فرکانسی تقویت کننده گسترده میان گذری با گین بالا و هموار و عدد نویز پایین حاصل شد.
پس از آن برای دستیابی به پاسخ پایین گذر هموارتر، بخش های آخر فصل چهارم به روش های غیرکلاسیک طراحی DA می پردازد. در این قسمت با بهره گرفتن از دو متد مختلف، تقویت کننده های گسترده ای با پاسخ پایین گذر طراحی شده اند و بعد با بهینه سازی پاسخی بسیار هموار در محدوده فرکانس پایین به دست آمده است. نکته ارزشمند در طراحی این تقویت کننده ها اعمال عملکرد فیلتر پایین گذر به ساختار خود DA و کوچک سازی مدار است.
در نهایت پس از نتیجه گیری، پیشنهادی مبنی بر اجرای یک پروژه با همکاری گروهی متخصصان تقویت کننده های گسترده از یک سو و ادوات نیمه هادی از سوی دیگر با هدف طراحی و ساخت DAهای پیشرفته در ایران ارائه شده است. پیشنهاد دوم طراحی و بهینه سازی فیلتر میان گذری است که بین 17 تا 48 گیگاهرتز دارای پاسخ ایده آلی با حداکثر درجه همواری گین و حداقل تلفات باشد.

کنترل کننده های PID ابزاری استاندارد برای اتوماسیون صنعتی هستند. انعطاف پذیری این کنترل کننده، امکان استفاده از این نوع کنترل را در بسیاری از حالات فراهم می آورد. این کنترل کننده ها در کنترل Cascade و سایر صورت های کنترل قابل استفاده هستند. بسیاری از مسائل کنترل ساده را در صورتی که ملزومات عملکرد خیلی بالا نباشد، می توان با کنترل PID به خوبی حل کرد. الگوریتم PID  به صورت رگولاتورهای استاندارد برای کنترل فرایندها، مجتمع شده است. یک صورت این الگوریتم به شکل زیر است:

که در آن u متغیر کنترل و e خطای تعریف شد ه به صورت e=ysp-y است که در آن ysp مقدار مرجع و y خروجی فرایند می باشد. سیگنال کنترل جمع سه ترم می باشد. ترم P (که ضریبی از خطا است)، ترم I (که ضریبی از انتگرال خطاست)، و ترم D که (ضریبی از مشتق خطا می باشد). پارامترهای کنترل کننده بهره تناسبی K، زمان انتگرال Ti و زمان مشتق TD می باشند. وظیفه اصلی عمل انتگرال این است که اطمینان حاصل کنیم که خروجی فرایند در حالت دائم مقدار مرجع را دنبال می کند. هدف از عمل

خرید متن کامل این پایان نامه :

 مشتق نیز افزایش پایداری سیستم حلقه بسته می باشد.

با وجود اینکه تئوری های پیشرفته ای در علم کنترل به وجود آمده است ولی کنترل کننده

 PID هنوز در اکثر فرایندهای کنترلی به کار می رود. دلیل این امر سادگی این کنترل کننده، آشنایی افراد با آن، سهولت دسترسی به آن و کارایی در مجموع خوب این کنترل کننده می باشد. البته این کنترل کننده در بعضی کاربردها کارایی کاملا خوبی ارائه نمی کند ولی در بسیاری از کاربردهای معمول، کارایی بسیار مناسبی دارد. به هرحال هرچند کارایی کنترل کننده PID در کاربردهای صنعتی کاملاً ایده آل نیست، در حال حاضر این کنترل کننده یکی از پر کاربردترین کنترل کننده ها در فرایندهای صنعتی می باشد.
با توجه به تعریف سیستم کنترل، طراحی سیستم های کنترل را در حالت کلی می توان به شش بخش تقسیم نمود:
1- تعریف و فرمول بندی اهداف کنترل، در حوزه زمان و یا فرکانس.
2- انتخاب مدل سیستم و نوع آن (خطی، غیرخطی و…)
3- انتخاب ساختار کنترل
4- طراحی کنترل کننده شامل انتخاب روش طراحی (PID، LOG و…)
5- شبیه سازی و آزمایش به منظور ارزیابی سیستم حلقه بسته
6- اجرای عمل کنترل کننده ها، حسگرها و محرک ها در سیستم واقعی
کنترل در سیستم های چند متغیره به دو بخش کنترل متمرکز که به وسیله یک کنترل کننده چند ورودی – چند خروجی صورت می گیرد و دیگری کنترل غیرمتمرکز که توسط چند کنترل کننده یک ورودی – یک خروجی انجام می گیرد، تقسیم می شود.

:
هدف اصلی یک سیستم کنترل این است که خروجی یک فرایند دینامیکی به یک روش قطعی رفتار کند. این رفتار مطلوب خروجی، به وسیله دستکاری روی ورودی فرایند دنبال می شود. با این حال شرایط سخت مانند محدودیت هایی روی کنترل ها یا حالت ها و اهداف کارآیی، مخالف انجام رفتار مطلوب فرایند کنترلی که معمولاً شامل یک مدل ریاضی از فرایند دینامیکی، مدل پلنت یا مدل نامی می باشد، است. در نتیجه بسیاری از رفتارهای واقعی پلنت نمی توانند در یک روش دقیق از مدل پلنت که منجر به عدم قطعیت ها می شود، بیان شوند. معمولاً مشخصات کارآیی بالا در بخش هایی از مدل داده می شوند. به این دلیل مشخصات عدم قطعیت های مدل بایستی با فرایند طراحی یکی شود تا یک سیستم کنترلی معتبر که قادر به رسیدگی به فرایند واقعی باشد فراهم آید و تکمیل نیازهای کارایی را تضمین کند.
ترم پایداری معمولا برای مشخص کردن توانایی یک سیستم کنترلی در مقابله با عدم قطعیت استفاده می شود. از این رو مشخصات کارآیی معمولاً برای مسئله رگولاسیون و یا مسئله ترکینگ داده می شود. مسئله اول برای اداره ورودی پلنت جهت حذف اثر اغتشاشات خارجی می باشد. مسئله دوم برای به کار بردن ورودی پلنت برای نزدیک نگه داشت مقادیر کنترل شده به سیگنال مرجع داده شده می باشد. نکته کلیدی روشی است که در آن کنترل کننده، سیگنال کنترلی را با رفتار مناسب تولید می کند.

با اینکه دو انتخاب وجود دارد اما زمانی که به رفتار آن فکر می کنیم، شکل بندی حلقه بسته به طور اتوماتیک ظاهر می شود. این امر به این دلیل است که سیستم کنترل

خرید متن کامل این پایان نامه :

 حلقه باز (که در شکل (الف) نشان داده شده است) تنها در بعضی موارد ساده موثر است و شرایطی که در آن تغییرات پلنت و اغتشاشات خروجی باعث می شوند تا خروجی واقعی از ورودی مرجع مشخص شده انحراف پیدا کند، موثر نیست. بنابراین در شکل بندی حلقه باز هیچ روشی برای فهمیدن اینکه ایا متغیرهای خروجی از مقدار مطلوب خودش منحرف می شوند، وجود ندارد و این امر دلیل معرفی فیدبک می باشد. بدون فیدبک هیچ وسیله مقایسه بین رفتار واقعی فرایند با رفتار مطلوب و تصحیح اتوماتیک کارآیی آن وجود ندارد. همچنین کنترل فیدبک می تواند به منظور خنثی کردن اثرات پنهانی متغیرهای پلنت و اغتشاشات خارجی مورد استفاده واقع شود. به عبارت دیگر وجود سیگنال فیدبک به لزوم یک اندازه گیری فیزیکی اشاره می کند. یک سنسور برای نمایش متغیر خروجی مورد نیاز است.