طراحی کنترل بهینه غیرخطی به روش ترکیبی هموتوپی در توربینهای بادی جهت استخراج ماکزیمم توان
طراحی کنترل بهینه غیرخطی به روش ترکیبی هموتوپی در توربینهای بادی جهت استخراج ماکزیمم توان
طراحی کنترل بهینه غیرخطی به روش ترکیبی هموتوپی در توربینهای بادی جهت استخراج ماکزیمم توان
نوع: Type: رساله
مقطع: Segment: دکتری
عنوان: Title: طراحی کنترل بهینه غیرخطی به روش ترکیبی هموتوپی در توربینهای بادی جهت استخراج ماکزیمم توان
ارائه دهنده: Provider: عارفه شالبافیان - رشته برق
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر سهیل گنجه فر
اساتید مشاور: Advisory Professors:
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر محمد حسن مرادی-دکتر سید کمال حسینی ثانی-دکتر هادی دلاوری
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 16 آذر 1401 ساعت 15
مکان ارائه: Place of presentation: سمینار 2 برق
چکیده: Abstract: از آنجایی که توربینهای بادی دارای ویژگیهای غیرخطی ذاتی هستند، کنترلکنندههای خطی نمیتوانند کارایی بالا را فراهم سازند. بنابراین، لازم است مدل دینامیکی غیرخطی توربینهای بادی برای دستیابی به عملکرد مطلوب در نظر گرفته شود. در این رساله، طراحی کنترلکننده ترکیبی بهینه غیرخطی مقاوم برای کسب حداکثر توان از باد و کاهش تنش مکانیکی روی محور محرک انجام شده است. استراتژی پیشنهادی بر اساس ترکیب روش کنترل بهینه غیرخطی و روش کنترل مقاوم مد لغزشی میباشد. در استراتژی اول، به طراحی کنترلکننده بهینه غیرخطی برای توربین بادی میپردازیم. در گام بعد، به طراحی کنترل کننده ترکیبی بهینه مقاوم برای مقاوم نمودن سیستم در برابر اغتشاشات میپردازیم. در حالت کلی، طراحی کنترلکننده بهینه برای سیستمهای غیرخطی نیاز به حل معادله دیفرانسیل جزئی به نام معادله همیلتون-ژاکوبی-بلمن دارد. این معادله، یک معادله دیفرانسیل جزئی است و حل تحلیلی آن مشکل میباشد. بنابراین، ابتدا معادلات همیلتون-ژاکوبی-بلمن مربوط به مدل تک جرمی و دوجرمی توربین بادی را استخراج مینمائیم. سپس، از روش اختلال هموتوپی برای حل معادله همیلتون-ژاکوبی-بلمن مربوط به توربینهای بادی سرعت متغیر با گام ثابت استفاده مینمائیم. در گام بعدی، روش جدیدی به نام روش مجانبی هموتوپی بهینه برای حل معادلات همیلتون-ژاکوبی-بلمن (در حالت کلی) پیشنهاد میشود. بنابراین، از این روش که دارای دقت و سرعت بالاتری نسبت به روش اختلال هموتوپی میباشد نیز، برای دستیابی به حل تقریبی معادله همیلتون-ژاکوبی-بلمن مربوط به توربین بادی سرعت متغیر استفاده مینمائیم. رویکرد مجانبی هموتوپی بهینه برای دستیابی به یک راه حل دقیق فقط به چند تکرار نیاز دارد. در مقایسه با روش اختلال هموتوپی، روش مجانبی هموتوپی بهینه سریعتر است و به تکرار کمتری نیاز دارد. در نتیجه هزینههای محاسباتی کاهش مییابد و پیادهسازی آسان میشود. به عبارت دیگر، تعادل خوبی بین سادگی و کارایی با اعمال کنترلکننده پیشنهادی مجانبی هموتوپی بهینه حاصل میشود. کنترلکننده طراحی شده با کمک روش مجانبی هموتوپی بهینه میتواند حداکثر توان را از باد استخراج نماید، تنشهای مکانیکی روی محور محرک را کاهش دهد و با اعمال یک ورودی کنترلی کوچک به همگرایی سریع در زمان محدود دست یابد. بحث دیگر، در مورد مقاوم بودن سیستم در برابر عدم قطعیتها و اغتشاشات است. اگرچه کنترلکننده بهینه منجر به کاهش ورودی کنترلی میشود، امّا این کنترلکننده نسبت به عدم قطعیتها بسیار حساس است. بنابراین، ناتوانی کنترلکننده بهینه در ارائه استحکام کافی در برابر عدم قطعیتها و اختلالات مختلف در سیستم یک موضوع چالش برانگیز است. این مشکل را میتوان با ادغام کنترلکننده بهینه با یک کنترلکننده مقاوم حل کرد. در استراتژی بعدی، ما کنترلکننده مد لغزشی مقاوم را با کنترلکننده بهینه ترکیب مینمائیم تا به استحکام مورد نیاز دست یابیم. همگرایی سریع در زمان محدود یکی از چالشهای اصلی در مورد کنترل مد لغزشی است. یک ورودی کنترلی بزرگ میتواند برای دستیابی به همگرایی سریعتر اعمال شود، اما این میتواند اثرات نامطلوبی بر روی سیستم داشته باشد و در پیادهسازی عملی نامطلوب است. از آنجایی که کنترلکننده بهینه میتواند ورودی کنترلی را کاهش دهد، ترکیب کنترلکننده بهینه با کنترل مد لغزشی یک راه مؤثر برای مقابله با این مشکل است. به عبارت دیگر، کنترلکننده ترکیبی پیشنهادی هم در برابر عدم قطعیتها مقاوم است و هم عملکرد کنترلی بهینه دارد. بنابراین، طرح کنترل پیشنهادی به ورودی کنترلی کوچکی نیاز دارد و در برابر عدم قطعیتها مقاوم است. کنترل مد لغزشی کلاسیک دارای یک اشکال نامطلوب به نام چترینگ میباشد. بنابراین، ما کنترلکننده بهینه غیرخطی را با یک کنترلکننده مد لغزشی مرتبه دوم ادغام مینمائیم تا پدیده چترینگ را کاهش دهیم. کنترلکننده ترکیبی طراحی شده قادر به حداکثر رساندن توان استخراج شده از باد، به حداقل رساندن ورودی کنترلی، کاهش تنش مکانیکی بر روی محور محرک، دستیابی به همگرایی سریع، اصلاح پاسخ گذرا، مقابله با مشکل چترینگ و تضمین عملکرد ایمن برای سیستمهای توربین بادی در حضور عدم قطعیتها میباشد.
به اطلاع متقاضیان دکترای سال تحصیلی 1404-1403 رشته های مهندسی (مکانیک - کامپیوتر - برق - مواد - عمران - صنایع) دانشگاه بوعلی سینا می رساند، فهرست اساتید پذیرنده دانشکده مهندسی...
به اطلاع می رساند یک شرکت دانش بنیان در اصفهان نیازمند خدمات تحقیقاتی دانش آموختگان رشته های مواد و شیمی بوده و استخدام می کند. علاقمندان جهت کسب اطلاعات بیشتر و هماهنگی با شماره 03133879868 در...
به گزارش بسنا، مراسم افتتاحیه این پروژه با حضور محمدعلی زلفیگل وزیر علوم، تحقیقات و فناوری و دکتر علیرضا قاسمیفرزاد استاندار همدان، معاونان وزارتخانههای علوم و مسئولان استانی و ریاست...
دفتر هدایت استعدادهای درخشان دانشگاه بوعلیسینا فهرست اسامی دانشجویان برگزیده آموزشی پژوهشی پانزدهمین همایش سالانه دفتر هدایت استعدادهای درخشان سال ۱۴۰۲ را منتشر کرد. اسامی دانشجویان...
بهراد توتونچی دبیر انجمن علمی دانشجویی مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سینا، در جلسه ای با حضور نمایندگان دانشگاه های سراسر کشور، با کسب اکثریت آرا انتخابات، به عنوان دبیر...
در هشتمین نشست از دوره یازدهم هیأت ممیزه دانشگاه بوعلیسینا، آقای دکتر علیرضا حاتمی دارای مدرک دکتری در رشته مهندسی برق با ر أ ی اعضاء از مرتبه...
بدینوسیله انتخاب آقای دکتر آرش فتاح الحسینی را به عنوان پژوهشگر برگزیده دانشگاه در گروه فنی و مهندسی به ایشان و خانواده علمی دانشکده مهندسی تبریک عرض نموده و از خداوند متعال...
بدینوسیله انتخاب دو تن از دانشجویان دانشکده مهندسی مهندس راضیه چهارمحالی در مقطع دکتری رشته مهندسی مواد شاخه خوردگی و مهندسی سطح و مهندس امین نظری در مقطع...
بدینوسیله انتخاب سه عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقایان دکتر جواد بهنامیان ، دکتر حسن علم خواه و دکتر محسن گودرزی در...
براساس اطلاعات پایگاه شاخصهای اساسی علم (ESI)، حضوردکتر محمد حسن مرادی از گروه مهندسی برق دانشکده مهندسی در زمره پژوهشگران پراستناد یک درصد برتر دنیا استمرار پیدا کرد. ...
بدینوسیله انتخاب اعضا محترم هیات علمی سرکار خانم دکتر سموئی (گروه مهندسی صنایع)، جناب آقایان دکتر بابائی (گروه مهندسی عمران)، دکتر حاتمی (گروه مهندسی برق)، دکتر ختن لو (گروه مهندسی...
بدینوسیله انتخاب چهار عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقای دکتر جواد بهنامیان از گروه مهندسی صنایع به عنوان پژوهشگر اول برگزیده، جناب آقای دکتر حسن علم خواه از گروه...
به گزارش بسنا و به نقل از سازمان سنجش، آزمون مرحله نهایی بیست و هشتمین دوره المپیاد علمی دانشجویی کشور با حضور نفرات برگزیده آزمون کارشناسی ارشد (متمرکز) و آزمون غیرمتمرکز المپیاد در دانشگاههای...
به اطلاع دانشجویان محترم می رساند سایت کامپیوتر کارشناسی دانشکده مهندسی به دلیل انجام ثبت نام دانشجویان کارشناسی ورودی 1402 از شنبه 1402/7/22 به مدت یک هفته تعطیل می باشد.
به گزارش بسنا و به نقل از معاونت علمی فناوری ریاست جمهوری، در هشتمین دوره تجلیل از سرآمدان علمی کشور در سال ۱۴۰۲ که با حضور معاون علمی و فناوری و اقتصاد دانشبنیان رئیسجمهور و وزیر علوم...
به اطلاع دانشجویان ورودی جدید تحصیلات تکمیلی (ارشد و دکترا) می رساند، یکشنبه 23 مهر ساعت 11 الی 13 در محل آمفی تئاتر دانشکده مهندسی جلسه معارفه با هیات رییسه دانشکده برگزار می شود. ...
بر اساس اطلاعات جدید نمایه استنادی معتبر scopus ۲۰۲۳، با بررسی مقالات مربوط به ۲۰۲۲، 4 عضو هیات علمی و 1 دانش آموخته دانشکده مهندسی و با بررسی کل مقالات مربوط به سال های مختلف، 1 نفر از اعضای هیات...
نظر به مراتب تعهد، تخصص و تجارب ارزشمند جناب آقای دکتر حسن علم خواه و بنا به پیشنهاد رئیس دانشکده مهندسی، به موجب ابلاغی ایشان با حفظ سمت آموزشی به مدت 2 سال به عنوان...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر امیرسامان خیرخواه به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی صنایع منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر صالح رازینی به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی برق منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب ارزنده...