طراحی و شبیه سازی کنترل کننده مدل پیش بین مبتنی بر سیستم فازی نوع 2 برای کنترل سیستم غیرخطی بویلر-توربین

در این مقاله یک روش کنترل مدل پیش بین فازی جدید به منظور کنترل سیستم بویلر-توربین به عنوان یک سیستم غیرخطی نامعین ارائه میگردد. در روش پیشنهادی جهت غلبه بر عواملی که به علت عدم دقت مدل سیستم میتوانند منجر به بروز خطای ماندگار یا بایاس در روش کنترل پیش بین گردند از سیستم فازی استفاده شده است. در این راستا با توجه به مدل تکه ای خطی سیستم و در نظر گرفتن محدودیتهای موجود در حالتهای سیستم و سیگنال کنترلی، یک کنترل کننده پیش بین با هدف بهینه سازی تابع هزینه مقید طراحی میشود. در طرح کنترلی ارائه شده از یک ناظر فازی نوع 2 برای تعیین سیگنال ورودی مرجع با توجه به شرایط سیستم استفاده میشود. در این مطالعه نشان داده میشود که به کارگیری سیستمهای فازی نوع 2 در روش کنترل پیش بین به جای سیستمهای فازی نوع 1 منجر به نتایج رضایت بخشی میگردد. روش پیشنهادی به مدل غیرخطی سیستم بویلر-توربین اعمال شود و نتایج حاصل از شبیه سازی، موثر بودن این روش در مقایسه با روشهای کنترل پیش بین فازی موجود را به ویژه در شرایطی نشان میدهد که وجود نامعینی در مدل وجود دارد.

Designing and simulating model predictive controller based on type-2 fuzzy system for a nonlinear boiler-turbine system

In this paper, a novel model predictive control method is presented for controlling a boilerturbine system as an uncertain nonlinear system. In the proposed method, type2 fuzzy system is used to cope with steady state error or bias appeared in the predictive control method due to the effects of model mismatch. For this purpose, using a piecewise linear model of the system and considering the constraints in the system and the control signal, a predictive controller is designed to solve a constrained optimization problem. . In the presented control scheme, a type2 fuzzy supervisor is used to adjust the reference input signal according to the system conditions. It has been shown that utilizing type2 fuzzy system in the predictive control method, instead of type1 fuzzy system, leads to satisfactory results. The proposed method is applied to the nonlinear model of the boilerturbine system and the simulation results show the effectiveness of this method compared with the existing fuzzy predictive control methods, especially for the conditions in which the model uncertainty is present.