طراحی کنترل کننده بهینه فشار در یک تونل باد فراصوت دمشی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

به منظور کنترل عدد ماخ در محفظه آزمایش یک تونل باد فراصوت دمشی، کنترل فشار در محفظه آرامش توسط یک یا چند شیر کنترل جریان صورت می پذیرد. در این مقاله، ابتدا با بررسی روابط دقیق ریاضی حاکم بر اجزای مختلف یک تونل باد فراصوت دمشی خاص و بهره گیری از اطلاعات سازندگان معتبر تجهیزات و شیرآلات کنترلی، مدل ریاضی غیر خطی سیستم در محیط نرم افزار متلب اسیمولینک برپا شده است. در گام بعد با معرفی الگوریتم کنترلی مناسب، یک کنترل کننده کلاسیک تناسبی- انتگرالی (PI) برای کنترل فشار محفظه آرامش به مدل تونل باد اضافه گردیده است. در مرحله بعد با استفاده از نتایج تجربی مربوط به تونل باد دانشگاه تگزاس، صحه گذاری مدل برپا شده صورت گرفته است. در گام نهایی به منظور بهینه سازی پارامترهای کنترل کننده PI، از یک فرآیند تکاملی مانند الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. بهینه سازی کنترل کننده توسط الگوریتم ژنتیک، منجر به کمینه شدن مقادیر خطای حالت ماندگار، حداکثر جهش و زمان نشست پاسخ کنترلی گردید. نتایج ارایه شده به همراه کنترل کننده بهینه برای عدد ماخ 3 نشان از دقت قابل ملاحظه سیستم وکنترل آن می باشد.

کلیدواژه ها:

تونل باد فراصوت دمشی ، کنترل فشار ، کنترل کننده PI شیر کنترل جریان ، عدد ماخ ، الگوریتم ژنتیک