پایان نامه مدل سازی دینامیکی و سیستم های فازی


Widget not in any sidebars

مقالات مختلف در خصوص کاربرد‌های توان در سیستم های دارای پیل سوختی بررسی شد. در خصوص مدل سازی دینامیکی میکروشبکه و عناصر موجود در آن در مطالعات پیشین خلاصه ای بیان شد و بحث کنترل میکروشبکه به همراه چالش های پیش رو مورد بررسی قرار رفت. به طور کلی مطالعات انجام شده در حوزه کنترل فرکانس میکروشبکه تنها از عناصری چون ژنراتور سنکرون یا پیل سوختی استفاده نموده اند. به ندرت در مقالات دیده میشود که مولفی عناصری مانند میکروتوربین، پیل سوختی، الکترولایزر، توربین بادی و سیستم فتوولتائیک توامأ در نظر گرفته باشد. در این پایان نامه با در نظر گرفتن تمام عناصر یاد شده به مطالعه کنترل فرکانس می پردازیم. همچنین در این پایان نامه به منظور کنترل فرکانس میکروشبکه (کنترل توازن توان تولیدی و مصرفی) از کنترل کننده PI فازی خود تنظیم استفاده شده است. کنترل کننده فازی به عنوان روشی قدرتمند و جدید در این پایان نامه استفاده میشود.
فصل سوم

کنترلکنندههای هوشمند
3-1) مقدمه
واژه فازی در فرهنگ لغت آکسفورد به صورت مبهم، گنگ، نا دقیق، گیج، مغشوش، در هم و نامشخص تعریف شده است. که عمومأ از همان «فازی» استفاده می شود. سیستم های فازی، سیستم هایی هستند با تعریف دقیق و کنترل فازی نیز نوع خاصی از کنترل غیرخطی هوشمند می باشد که آنهم یک صفت فنی بوده که حالت و وضعیت سیستم و کنترل آن را مشخص
می کند.
چنین برداشتی در مورد واژه «فازی» نیز وجود دارد. اساساً گرچه سیستم های فازی پدیده های غیر قطعی و نامشخص را بیان می نماید، با این حال خود تئوری فازی یک تئوری دقیق می باشد. در این متن دو نوع توجیه برای تئوری سیستم های فازی وجود دارد[44]:
دنیای واقعی ما بسیار پیچیده تر از آن است که بتوان یک توصیف و تعریف دقیق برای آن بهدست آورد، بنابراین باید یک توصیف تقریبی یا همان فازی که قابل قبول و قابل تجزیه و تحلیل باشد، برای یک مدل معرفی شود.
با حرکت ما به سوی عصر اطلاعات، دانش بشری بسیار اهمیت پیدا می کند. بنابراین ما به فرضیه ای نیاز داریم که بتواند دانش بشری را به شکل سیستماتیک فرموله کرده و آنرا به همراه سایر مدلهای ریاضی در سیستم های مهندسی قرار دهد.
توجیه اول گرچه درست است، با این حال طبیعت واحدی را برای تئوری سیستم های فازی مشخص نمی کند، در حقیقت تمامی نظریه های علوم مهندسی، دنیای واقعی را به شکل تقریبی، توصیف می کنند. به عنوان مثال در عالم واقع تمامی سیستم ها به صورت غیرخطی می باشند ولی تقریباً تمامی مطالعات و بررسی‌ها بر روی سیستم های خطی می باشد. یک تئوری مهندسی خوب از یکسو باید بتواند مشخصه های اصلی و کلیدی دنیای واقعی را توصیف کرده و از سویی دیگر قابل تجزیه تحلیل ریاضی باشد. بنابراین از این جنبه، تئوری فازی تفاوتی با سایر تئوری های علوم مهندسی ندارد.
توجیه دوم مشخصه واحدی از سیستم های فازی را توصیف کرده و وجود تئوری سیستم‌های فازی را به عنوان یک شاخه مستقل در علوم مهندسی توجیه می‌کند. بهعنوان یک قاعده کلی یک تئوری مهندسی خوب باید قادر باشد از تمامی اطلاعات موجود به نحو موثری استفاده کند.
در سیستم های عملی اطلاعات مهم از دو منبع سرچشمه می‌گیرند . یکی از منابع افراد خبره می باشند که دانش و آگاهیشان را در مورد سیستم با زبان طبیعی تعریف می‌کنند. منبع دیگر اندازه‌گیری‌ها و مدل‌های ریاضی هستند که از قواعد فیزیکی مشتق شده‌اند. بنابراین یک مسئله مهم ترکیب این دو نوع اطلاعات در طراحی سیستم‌ها است. برای انجام این ترکیب سئوال کلیدی این است که چگونه می توان دانش بشری را در چهارچوبی مشابه مدل های ریاضی فرموله کرد. به عبارت دیگر سئوال اساسی این است که چگونه می توان دانش بشری را به یک فرمول ریاضی تبدیل کرد. اساساً آنچه که یک سیستم فازی انجام می‌دهد، همین تبدیل است برای اینکه بدانیم این تبدیل چگونه صورت می گیرد، ابتدا باید بدانیم سیستم های فازی، چگونه سیستم هایی هستند.
3-2) چگونگی سیستم های فازی
سیستم‌های فازی ، سیستم های مبتنی بر دانش یا قواعد می باشند قلب یک سیستم فازی یک پایگاه دانش بوده که از قواعد اگر ـ آنگاه فازی تشکیل شده است. یک قاعده اگر ـ آنگاه فازی یک عبارت اگر ـ آنگاه بوده که بعضی کلمات آن بهوسیله توابع تعلق پیوسته مشخص شده‌اند. بهعنوان مثال عبارت فازی زیر را در نظر بگیرید:
(3-1) اگر سرعت اتومبیل بالا است، آنگاه نیروی کمتری به پدال وارد کنید.
که کلمات «زیاد » و «کم » به وسیله توابع تعلق نشان داده شده در شکلهای (3-1) و (3-2) مشخص شده اند.

شکل 3-1) تابع تعلق مربوط به کلمه “زیاد”.
محور افقی سرعت اتومبیل و محور عمودی مقدار تابع تعلق “زیاد”