حل آنلاین مسئله انتقال حرارت معکوس در یک صفحه یک بعدی با بهره‌گیری از کنترل‌کننده فازی- تناسبی انتگرال‌گیر مشتق‌گیر

در این نوشتار به ارائه الگوریتمی جدید بر اساس ویژگی‌های کنترل‌کننده‌های فازی تناسبی انتگرال‌گیر مشتق‌گیر به منظور برآورد شار حرارتی در مسائل انتقال حرارت معکوس پرداخته شده‌‌است. ساختار اصلی سیستم فازی تناسبی انتگرال‌گیر مشتق‌گیر، کنترل‌کننده تناسبی انتگرال‌گیر مشتق‌گیر بوده که در آن بهره‌‌های تناسبی، انتگرال‌گیر و مشتق‌گیر توسط سیستم فازی به صورت آنلاین به دست آورده می‌شوند. ورودی الگوریتم دماهای اندازه‌گیری شده است که در هر لحظه کنترل‌کننده هوشمند، شار حرارتی مناسب به منظور تطبیق دمای اندازه‌گیری شده با دمای ورودی مطلوب را محاسبه می‌کند. مزیت الگوریتم پیشنهادی، دنباله‌هایی بودن آن در تخمین شار حرارتی است. مدل مورد مطالعه یک صفحه تخت با یک سطح عایق و سطح فعالی که بر آن شار حرارتی اعمال می‌شود، می‌‌باشد. تغییرات شار حرارتی می‌تواند با زمان به صورت ثابت، پله‌‌ای و مثلثی در نظر گرفته شود. دماهای اندازه‌گیری شده در سطح فعال و غیرفعال با شبیه‌سازی عددی به دست آورده شده است. اثر نویز موجود در دماهای اندازه‌گیری بر دقت روش پیشنهادی بررسی شده است. نتایج حاصله از تخمین‌‌ها و آنالیز خطا نشانگر آن است که این الگوریتم در برآورد شکل‌های مختلف شارحرارتی با مقادیر مختلف نویز موجود دردماهای اندازه‌گیری شده و موقعیت‌‌های مختلف ترموکوپل در دیواره با دقت خیلی خوبی کاملاً موفق بوده است.

Real Time Solution for Inverse Heat Conduction Problem in One-Dimensional Plate Utilizing Fuzzy- Proportional–Integral–Derivative Controller

This paper dealing with a novel algorithm based on features of fuzzy proportional–integral–derivative controllers to estimate heat flux on the inverse heat conduction problems. The main structure of Fuzzy proportional–integral–derivative is a proportional–integral–derivative controller in which the proportional, integrator and the derivative gains are obtained online by fuzzy system. The input of the algorithm is the measured temperatures within the model. In each timestep, the smart controller calculates the proper heat flux in order to adjust the measured temperature with the desired input temperature. The model studied a flat plate with an insulated surface and an active level that affects the variable heat flux at the time. The variation of heat flux with time can be considered to be constant, step, and triangular. The measured temperatures are obtained at the active and inactive surface with numerical simulation. The effect of noise level at the measurement temperatures on the accuracy of the proposed method is investigated. The estimations and error analysis indicate that this algorithm is very successful in estimating the different forms of heat flux with different amounts of noise and the different thermocouple positions in the wall. The accuracy of the proposed sequence method is higher than that of the Tikhonov method.