طراحي كنترل كننده تطبيقي PID به منظور بهبود بازدهي و تضمين پايداري كمپرسور

designing adaptive PID controller for improving effeciency and stability

كمپرسور گريزازمركز نوعي خاص از كمپرسورهاي صنعتي مي‌باشد كه بازده بالاي آن در دبي‌هاي پايين باعث مزيت اين نوع كمپرسورشده است. زماني كه كمپرسور در حالت عادي خود كار مي‌كند، با كاهش دبي ورودي، خروجي كمپرسور(نسبت‌فشار يا فشار خروجي به فشار ورودي) افزايش مي‌‌يابد تا جايي كه روي منحني مشخصه كه نسبت‌فشار برحسب دبي‌جرمي است، اين نسبت‌فشار به نقطه بيشينه خود مي‌رسد. اگر دبي ورودي در اين نقطه كمتر شود، فشار زياد خروجي به فشار ورودي غلبه مي‌كند و باعث برگشت جريان دبي مي‌شود. به اين پديده، سرج(ضربان شديد)گفته مي‌شود. در اين مقاله با استفاده از شير آنتي سرج كه باعث برگشت فشار و دبي خروجي به ورودي كمپرسور مي‌شود، نقطه كار كمپرسور كنترل مي‌شود. از آنجايي كه رابطه سيگنال كنترلي و خروجي سيستم، خطي است با كنترل‌كننده PID سيستم كمپرسور كنترل مي‌شود. با تغيير اغتشاش(دبي ورودي يا بالادست كمپرسور)، كنترل‌كننده طراحي‌شده خواسته هاي مطلوب(سرعت پاسخ، خطاي ماندگار، پايدارسازي) را برآورده نمي‌كند. به‌همين دليل لازم است كنترل‌كننده با خواسته‌هاي مطلوب(كنترل‌كننده مرجع) تطبيق داده شود. با اعمال اغتشاش‌هاي مختلف، كنترل كننده تطبيقي مدل مبنا توان پايدارسازي و افزايش بازدهي را دارد. طراحي كنترل‌كننده تطبيقي به علت تغيير اغتشاش و رسيدن به عملكرد مطلوب به عنوان ايده در كنترل كمپرسور به‌حساب مي‌آيد.

Centrifugal compressor is special type of industrial compressor that its high efficiency in low flow is advantage. When compressor operates normally, with reduction of inlet flow, outlet(pressure ratio, rate of out pressure to in pressure)increases; Until operating point reachs to maximum on compressor map. If inlet flow in this mode reduces, Because high out pressure overcomes to in pressure and returning of stream occures. This phenomena is surge(severe beating). In this paper with using antisurge valve that returns out flow and pressure to inlet, changes compressor operating point. Because relationship between control signal and system out is linear, compressor is controlled with PID. With changing of disturbance (inlet or upstream flow); desired controller doesn t satisfy designer demands. Therefor adaptive controller is essential for reaching to base controller. Adaptive controller is able to stabilization and increasing efficiency with entering various disturbances. Design of adaptive controller for reaching to desired performance consideres an idea