طراحی کنترل کننده های pid در حوزه فرکانس برای فرآیندهای صنعتی تاخیردار
چکیده
در این پایان نامه، روشی ساده و در عین حال کارآمد برای طراحی کنترل کننده های pid در حوزه فرکانس برای فرآیندهای صنعتی با تاخیر زمانی ارائه شده است. بدین صورت که یک روش گرافیکی برای کنترل کننده های p، pi و pd و یک روش تحلیلی به منظور یافتن پارامترهای کنترل کننده pid مطرح شده است. در روش گرافیکی، ابتدا نرمالیزه سازی فرکانس انجام شده است تا روش طراحی تا حد ممکن ساده شود. سپس ناحیه پایداری در فضای پارامترهای کنترل کننده یافت شده است. بدیهی است شرط قابل قبول بودن طراحی این است که سیستم حلقه بسته پایدار باشد. سپس مجموعه مکان هایی در صفحه پارامترهای کنترل کننده یافت و رسم شده است که با انتخاب نقاط روی این مکان ها، به مشخصات مطلوب در حوزه فرکانس، نظیر حد فاز و بهره، فرکانس قطع فاز و بهره و حد بردار اسمیت دست بیابیم. در این رساله اثبات می شود که فرکانس قطع فاز نمی تواند هر عددی باشد و در یک بازه محدود قابل دستیابی است. هرچند برای فرکانس قطع بهره نرمالیزه شده هیچگونه محدودیتی بجز پایداری سیستم حلقه بسته نداریم. در روش تحلیلی نیز پس از عمل نرمالیزه کردن و یافتن روابطی برای حد فاز و بهره و فرکانس قطع فاز و بهره، از آنجایی که سه پارامتر برای تنظیم داریم می توان به سه مشخصه دلخواه ذکر شده دست یافت. البته در اینجا هم ثابت شده است که فرکانس قطع فاز هم نمی تواند هر عددی باشد و از طرفی فرکانس قطع بهره می تواند بصورت دلخواه با رعایت قیود پایداری سیستم حلقه بسته انتخاب شود. روش پیشنهادی در این رساله در مقایسه روش های زیگلر-نیکولز و gpm، اولا ساده تر، دقیق تر و انعطاف پذیرتر بوده و بسادگی آن را می توان برای کاربردهای صنعتی استفاده نمود.