در مورد کنترل پیشبین چه میدانید!؟

کنترل پیشبین (Model Predictive Control یا MPC) نوعی کنترل پیشرفته فرایند است که از دهه ۱۹۸۰ در صنایع فرایند، صنایع شیمیایی و پالایشگاه‌های نفت به کار می‌رود. در سالهای اخیر کنترل پیش بین در مدل‌های بالانس سیستم‌های قدرت نیز به کار رفته‌است. کنترل‌کننده‌های پیش بین مبتنی بر مدل‌های دینامیکی فرایند، عمدتاً مدل‌های خطی تجربی، است که با شناسایی سیستم به دست آمده‌اند.

مهمترین مزیت MPC آن است که امکان بهینه‌سازی تایم اسلات جاری را با در نظر گرفتن تایم اسلات های آینده می‌دهد. این کار با بهینه‌سازی یک افق زمانی محدود اما اجرای آن تنها در تایم اسلات جاری انجام می‌گیرد. MPC توانایی پیش‌بینی رخدادهای آینده و اتخاذ اعمال کنترلی متناسب با آن را دارد. کنترل‌کننده‌های PID و LQR توانایی پیش‌بینی را ندارند. MPC نوعی کنترل دیجیتال است.

?مدل های به کاررفته در MPC معمولاً مدلهایی برای نشان دادن رفتار یک سیستم دینامیکی پیچیده هستند. الگوریتم کنترل پیش بین پیچیدگی سیستم را افزایش می‌دهد و برای کنترل سیستم‌های ساده که اغلب با کنترل‌کننده‌های PID به خوبی کنترل می‌شوند لازم نیست. از مشخصه‌های دینامیکی رایجی که برای کنترل‌کننده‌های PID مشکل هستند می‌توان از تآخیرهای زمانی طولانی و دینامیکهای مرتبه بالا نام برد.

⚪️⚪️مقایسه با کنترل های دیگر :

مدل های MPC تغییرات متغیرهای وابسته را که نتیجه تغییرات متغیرهای نابسته هستند پیش‌بینی می‌کنند. در یک فرایند شیمیایی متغیرهای نابسته‌ای که می‌توان با کنترلر تغییر داد اغلب یا نقاط تنظیم (set point) کنترل‌کننده‌های PID رگولاتوری (فشار، فلو، دما…) هستند یا عنصر کنترلی نهایی (ولو، دمپر…). متغیرهای نابسته‌ای که نمی‌توان با کنترل‌کننده تنظیم کرد به عنوان اغتشاش به کار می‌روند. متغیرهای وابسته در این فرایندها دیگر اندازه‌گیریهایی هستند که یا اهداف کنترلی را نشان می‌دهند یا محدودیتهای کنترلی.

 

شبیه سازی :

پس از اینکه آشنایی مختصری با کنترل پیشبین بیان شد میپردازیم به شبیه سازی اینورتر سه فاز با کنترل پیشبین.امروز در سایت ایران پاور اینورتر شکل زیر را میخواهیم شبیه سازی کنیم:

 

در شکل زیر میتوانید نمایی از شبیه سازی در محیط سیمولینک نرم افزار متلب را مشاهده کنید.:

حالت اول :

تست اینورتر در حالت بار خطی :

برای آزمایش اول میخواهیم بار خروجی را یک بار خطی سه فاز در نظر بگیریم و تحلیلی از هارمونیک های خروجی آن انجام دهیم.

 

همانطور که میدانید بر طبق استاندارد IEC اینورترهایی که در کاربرد مانند UPS استفاده میشوند باید دارای THD ولتاژ خروجی کمتر از 5 درصد باشند که از شکل بالا مشخص است این استاندارد پاس میشود.

 

حالت دوم :

تست در بار غیر خطی :

تحلیل هارمونیک های ولتاژ خروجی :

همانطور که میدانید بر طبق استاندارد IEC اینورترهایی که در کاربرد مانند UPS استفاده میشوند باید دارای THD ولتاژ خروجی کمتر از 5 درصد باشند که از شکل بالا مشخص است این استاندارد  در این حالت هم پاس میشود.

 

با خرید این شبیه سازی چه فایل هایی را دسترسی پیدا میکنید؟

1.مقاله مرجع استفاده شده برای این شبیه سازی

2.تست در حالت بار خطی خروجی

3. تست در حالت بار غیر خطی در خروجی

برای مشاهده فیلم این شبیه سازی در آپارات اینجا کلیک کنید.

برای خرید فوری این شبیه سازی به صورت کامل اینجا کلیک کنید.