کنترل ولتاژ پیل سوختی میکروبی دو محفظه ای با استفاده از کنترل کننده pi کلاسیک و کنترل پیش بین مدل(mpc)

در این مقاله برای بررسی کنترل ولتاژ یک پیل سوختی میکروبی دومحفظه ای از دو نوع کنترل کننده pi کلاسیک و کنترل کننده mpc استفاده شده است. بدین منظور برای مدلسازی پیل سوختی میکروبی دو محفظه ای از مدل ارائه شده توسط اسفندیاری و همکارانش[1, 2] استفاده شده است. سپس براساس این مدل، یک کنترل کننده pi کلاسیک مبتنی بر مدل داخلی و یک کنترل کننده mpc طراحی و پیاده سازی شد. بر اساس کنترل کننده های طراحی شده، با تنظیم دبی وروی سوبسترا در برابر تغییراتی که معمولاً به صورت اغتشاش مانند غلظت ورودی به سوبسترا یا تاثیر وجود نامعینی در پارامترهای مدل فرآیند مانند و به سیستم اعمال شد. که میزان خطای مطلق انتگرالی، زمان خیز و فرارفت به ترتیب برای کنترل کننده pi کلاسیک برابر با 13.159، 3.75 و 0.091 و برای کنترل کننده mpc 11.908، 0.035 و 0.142 می باشد. که نتایج نشان می دهد که کنترل کننده mpc در مقایسه با کنترل کننده pi کلاسیک از عملکرد مطلوب تری برخوردار است.

Voltage control of Two-chamber microbial fuel using classical PI and MPC controller

In this paper, for control Voltage of two chamber Microbial fuel cell, twotype PI controller and MPC controller are used. For this purpose, two compartments of the model presented by Esfandyari et al. [1, 2] have been used to model the microbial fuel cell. Then, based on this model, a classic PI controller based on the internal model and a MPC controller was designed and implemented. Based on the designed controllers, it was adjusted by adjusting the flow rate of the substrate to changes usually introduced in turbulence, such as the concentration of input to the substrate, or the effect of the uncertainty in the parameters of the process model, such as rmax and Ks. The results show that the MPC controller has a better performance compared to the classic PI controller.