بکارگیری روش ژنتیک -فازی برای طراحی سیستم کنترل سوخت موتور توربوجت
چکیده
برای هر سیستم دینامیکی و بمنظور عملکرد با کارایی و دوام مورد نظر طراح باید از کارکرد پایدار و هماهنگ اجزا مختلف آن اطمینان حاصل کرد. موتورها و بطور خاص موتورهای توربین گاز نیز از این قاعده مستثنی نیستند ناپایداریهای دینامیک و گذرا که یک توربین گاز را به فراسوی محدودیتهای فیزیکی اش می رانند می توانند موجب افت در بازده موتور شده و یا خسارتهایی را بخاطر ناپایداری جریان بارهای حرارتی و تنشهای بالا به آن وارد سازند. بنابراین یک سیستم کنترل مناسب ک به مدیریت حدودیتها و تنظیم موتور بپردازد یک بخش اصلی از هر موتور توربین گاز بحساب می آید. در بین روشهای کنترل کنترل منطق فازی بخاطر مدلسازی فرایند تصمیم سازی بشر توسط مجموعه ای از قواعد روشی مفید و جذاب است این روش کنترلی مخصوصا برای سیستمهای پیچیده ای همچون یک موتور توربین گاز که تجربیات اپراتوری برای ایجاد قواعد کیفی مناسب جهت کنترل در دسترس است اهمیت پیدا می کند علیرعم تمام تلاشهای صورت گرفته برای فرموله کردن تنظیم کارایی کنترل کننده های فازی با روشهای استاندارد این مساله همچنان ماهیتی سعی و خطایی داشته واین در حالیست که این نوع فرآیند تنظیم زمانبر بوده و از اعتبار چندانی هم برخوردار نیست از همین رو در سالهای اخیر به تنظیم و بهینه سازی این کنترل کنندهها توسط الگوریتم ژنتیک به عنوان یک روش جستجوی قدرتمند و شبکه عصبی مصنوعی به عنوان یک الگوریتم یادگیرنده پرداخته شده است . از این متودولوژیها و ترکیبهای مختلف آنها تحت عنوان کلی رایانش نرم یاد می شود که برای توسعه سیستمهای ترکیبی در مدلسازی شبیه سازی کنترل سیستمهای دینامیکی غیر خطی مورد استفاده قرار می گیرند. در این پایان نامه طراحی کنترل کننده سوخت موتور توربین گاز هوایی به عنوان اصلی ترین نیازمندی کنترلی چنین سیسمهایی براساس روش ژنتیک –فازی ارایه شده است. برای این کار پس از بررس مورتورهای توربین گاز هوایی و مبحث کنترل آنها ابتدا و براساس روباط ترمودینامیکی موتور مدل ریاضی توربین گاز مورد نظر توسعه یافته است نتایج حاصل از شیبیه سازی مدل بدست آمده تطبیق خوبی با داده های آزمایش موتور در حالکت کارکرد پایا نشان می دهد سپس براساس تجربیات و شناختی که از فیزیک سیستم وجود دارد یک کنترل کننده فازی اولیه برای موتور در نظر گرفته می شود درنهایت توسط الگوریتم ژنتیک یک سیستم ژنتیک –فازی باری بهینه سازی فرآیندکنترل سوخت موتور طراحی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی کامپیوتری نشان دهند تاثیر مناسب کنترل کنند ژنتیک-فازی بر افزایش سرعت گذار و رسیدن به کارایی قابل همزمان با جلوگیری از قرار گرفتن موتور درون محدودیتهای فیزیکی اش همچون فرار رفت دما در توربین و ایجاد سرج در کمپرسور می باشد .