کنترل بهینه غلظت و ارتفاع یک مخزن حاوی سه عنصر شیمیایی با استفاده از معادله ریکاتی وابسته به حالت

در این مقاله، با استفاده از تکنیک معادلات ریکاتی وابسته به حالت، به حل مسئله کنترل بهینه غیرخطی غلظت و ارتفاع حجم یک مخزن بدون استفاده از روشهای معمول خطی سازی پرداخته شده است. مخزن مورد بحث، حاوی محلول شیمیایی است که غلظت و ارتفاع آن )حجم( با استفاده از سه شیر ورودی کنترل می شود. این سه شیر ورودی به سه مخزن حاوی سه محلول شیمیایی غلظت ورقیق با غلظت هایی مشخص متصل شده اند. برای این منظور، روابط حاکم بر غلظت و حجمهای متفاوت سه عنصر شیمیایی که بهصورت کنترل شده ای با یکدیگر ترکیب می شوند، ارائه میگردد. در این مقاله، فرض بر این است که سه عنصر شیمیایی در سهمخزن با حجم های مشخص قرار دارند و عملیات کنترل غلظت و حجم محلول مرکب با کنترل دبی سه شیر مکانیکی مجزا که بر روی سه مخزن نصب شده(، انجام می شود . چون روابط بین ورودی و خروجی سیستم، غیرخطی بوده و ایتن سیستم دارای سه ورودی و سه خروجی است، لذا در این مقاله با استفاده از روش معادلات ریکاتی وابسته به حالت، کنترل کننده بهینه ای طراحی گردیده تا غلظت و حجم محلول مرکب با استفاده از دبی سه محلول تحت تابع معیار بهینه سازی مشخصی، کنترل شوند. در انتها با شبیه سازی سیستم کنترل غلظت و حجم سه محلول، نمودار تغییرات دبی های ورودی، غلظت و حجم محلول مرکب در حالات مختلف نمایش داده شده است

کلیدواژه ها:

معادلات وابسته به حالت ریکاتی ، سیستم غیرخطی سه ورودی - سه خروجی ، کنترل حجم ، کنترل غلظت ، کنترل بهینه غیرخطی