طراحی کنترلر مدل لغزشی نوین بر پایه نُرم 1 به ‌منظور اعمال بر مدل هیبریدی توربین ‌گاز

توربین های گازی در صنایع مختلف کاربردهای وسیعی دارند. به همین منظور برای شناسایی و تحلیل آنها از مدل های متفاوتی برای اهداف متناظر با آنها استفاده می شود. مدل درنظرگرفته شده در این مقاله یک مدل هیبریدی است که با ترکیب روابط ترمودینامیکی و داده محور موجب حذف حلقه های دینامیکی روابط ترمودینامیکی شده و همچنین با توجه به درنظرگرفتن منحنی عملکردی کمپرسور، فیزیک و هندسه توربین گاز نیز درنظرگرفته شده است. غیر خطی بودن مدل نیز موجب حفظ دقت مدل سازی و تطبیق با شرایط مختلف شده است. مدل درنظرگرفته با توجه به سادگی، دقت مناسب و فرم فضای حالت غیرخطی آن می تواند به خوبی برای بررسی کنترلرها و مشاهده گرها مناسب باشد. کنترلر درنظرگرفته شده برای این مدل، کنترلر نوین مد لغزشی است که بر پایه ویژگی های نُرم 1 و تحلیل فرکانسی حاصل شده است. این کنترلر با توجه به خاصیت مقاوم بودن مد لغزشی و بهینه بودن نُرم 1 نسبت به نُرم 2 توانسته است با دقت مناسب و با حداقل کردن نوسانات کنترلی، فرمان سوخت را به خوبی دنبال کند. همچنین در این مقاله از داده های توربین گاز صنعتی (igt25) توربین ملی ایران که در شرایط مختلف محیطی و کارکردی داده برداری شده اند، استفاده شده است.

Designing l_1 norm Based Sliding Mode Controller For Implementing in Hybrid Model of Gas Turbine

Gas turbines have a wide range of application in different industries. There are different models of the gas turbine for its analysis and diagnosis. In this paper, a hybrid model is considered for the gas turbine. This model combines thermodynamic relations and databased equations which cause to eliminate dynamic loops of thermodynamic relations. Also, the compressor performance curve is considered in the proposed model which leads to noticing physical and geometric characteristic of a gas turbine. The model is dynamic and nonlinear that cause to adapt to a different condition and increase the accuracy of modeling. The model is accurate, simplified and nonlinear state space form. For these reasons, the model is suitable for analyzing of controllers and observers. The proposed controller is a new sliding model controller for implementing in the model. The controller is based on the l_1 norm and frequency analysis. Since the sliding mode is robust and the l_1 norm is optimizer than the l_2 norm, the controller tracks fuel command with acceptable accuracy and minimizing the control fluctuations.Also, the data that is used in this paper is the data of an industrial gas turbine (IGT25) of Iran's national turbine which is logged in different ambient and functions conditions.